Triton 的轨道演化：捕获前后分析

Triton 是我阳系中唯一一个在反轨道和高度倾角上运行的大型卫星。因此，人们认为它并非在 Neptune 附近形成，而是从日心轨道被捕获的。捕获后的潮汐加热可能足以使 Triton 的幃体多次熔化。以往的研究需作出简化假设或采用数学方法在其生效域外运作。本文通过发展方法，使我们能够模拟任意 rheological 模型下高偏心率自转-轨道演化。我们的目标是为后续工作提供一个框架，同时完整捕捉高偏心率潮汐演化的全部细节。我们放弃过往的简化假设，分别确定每个无穷级数在达尔文-卡劳展开中的收敛性，适当截断。我们通过对潮汐势中部分偏心率函数展开的保守经验上界，以及借用人工卫星理论中新型快速收敛幂级数展开，实现了这一目标。因此，我们考察了 Triton 的案例。我们发现，常数时间滞后模型无法匹配从非零偏心率下足够粘性冰体捕获到自轨共振的预期结果。此外，我们发现 Triton 经历的潮汐加热率甚至比当前 Io 还大几个数量级，因此可能在其潮汐演化期间拥有massive Titan-like大气，以及表层或薄壳 ocean。whether 这会显著延长潮汐加热的时代仍是未来工作的课题。