致密行星环中的热滞回与前沿传播
地球与行星天体物理
2023-01-18 v1
摘要
土星环由冰质颗粒组成,多数尺寸在毫米到米范围,每轨道经历数次碰撞。其集体行为在多个数量级上生成了引人注目的结构阵列,其中大部分尚不甚明了。另一方面,单个环粒子的碰撞特性与参数约束很差;通常N体模拟与动理论采用恢复系数 为常数或随撞击速度递减的硬球模型。然而,由于表面风化层的塑性变形,很可能 更为复杂,至少是非单调函数。我们使用REBOUND代码进行具有非单调 律的N体模拟,以近似易碎但不粘连的表面。我们的模拟揭示此类环模型对同一(动力学)光学厚度可支持两种热稳定稳态:冷态与暖态。若环破裂为一种或另一种态的径向条带,我们发现暖态倾向于通过相干行波前沿迁入冷态。我们还发现了连接不同光学厚度但相同角动量通量的态的静止“粘性”前沿。我们讨论了这些初步结果,并推测其对土星B环与C环中结构形成的意义,尤其针对卡西尼图像中出现但掩星中未出现的结构。
引用
@article{arxiv.2301.03289,
title = {Thermal hysteresis and front propagation in dense planetary rings},
author = {Rémy Larue and Henrik Latter and Hanno Rein},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.03289},
year = {2023}
}
备注
MNRAS, accepted