平均运动共振内的 von Zeipel-Lidov-Kozai 效应及其在跨海王星天体中的应用
地球与行星天体物理
2022-08-17 v1
摘要
平均运动共振(MMRs)内的长期动力学在支配跨海王星区域的动力学结构以及塑造跨海王星天体(TNOs)的轨道分布方面起着至关重要的作用。在本研究中，我们进行了半解析展开以探索平均运动共振内的 von Zeipel-Lidov-Kozai (ZLK) 共振。为此，通过平均理论建立了一个半长期模型，并基于绝热不变性近似得到了一个单自由度可积模型。特别地，我们引入了一个修正的绝热不变量，该量在 MMRs 的 separatrices 附近是连续的。在长期演化过程中，共振哈密顿量与绝热不变量均保持不变，因此可通过绘制给定哈密顿量下绝热不变量的等值曲线来生成相图。这些相图提供了全局图像，用以预测偏心率、轨道倾角和近心点幅角的长期行为。对一些位于 MMRs 内的代表性 TNOs（2018 VO137、2005 SD278、2015 PD312、Pluto、2004 HA79、1996 TR66 和 2014 SR373）的应用表明，在完整 N 体模型下数值传播的轨迹与相图中出现的等值曲线之间具有良好的一致性。有趣的是，2018 VO137 与 2005 SD278 在长期演化过程中表现出切换行为，且目前它们位于与海王星的 2:5 MMR 内。
引用
@article{arxiv.2207.12954,
title = {The von Zeipel-Lidov-Kozai effect inside mean motion resonances with applications to trans-Neptunian objects},
author = {Hanlun Lei and Jian Li and Xiumin Huang and Muzi Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.12954},
year = {2022}
}
备注
17 pages, 11 figures. Accepted for publication in AJ