不规则卫星的三体捕获:应用于木星
地球与行星天体物理
2015-05-14 v1
摘要
我们研究了一种关于巨行星不规则卫星起源的新理论:在潮汐瓦解后捕获一个约100公里双小行星系统中的一员。瓦解过程中的能量损失足以实现捕获,但无法将天体直接送至观测到的不规则卫星轨道。相反,长寿命的捕获轨道随后由于与稀薄的环行星气体盘的相互作用而向内演化。我们重点关注木星的捕获,由于其质量巨大,这为我们的模型提供了最严格的检验。我们研究了瓦解天体的可能命运、顺行与逆行捕获的差异,以及卡利斯托对捕获天体的影响。我们进行了一个冲量近似,并讨论了它如何使我们能够将捕获结果从等质量双星推广到任意质量比的双星。我们发现,在木星处,与单一天体相比,双星系统使100公里天体的捕获率提高了约10倍,这些天体相距数十个半径,并以相对较低能量的轨迹接近行星。这些天体有与卡利斯托碰撞的风险,但如果它们的近心点提升得足够快,则可能通过气体阻力得以保存。我们得出结论,我们的机制与先前的理论一样能够产生大型不规则卫星,并且避免了其他模型面临的几个问题。
引用
@article{arxiv.0911.1369,
title = {Three-Body Capture of Irregular Satellites: Application to Jupiter},
author = {Catherine Philpott and Douglas P. Hamilton and Craig B. Agnor},
journal= {arXiv preprint arXiv:0911.1369},
year = {2015}
}
备注
39 pages, 12 figures, 1 table, submitted to Icarus