均匀三轴黏弹性体的潮汐自转减速速率

我们通过数值模拟，测量均匀三轴椭球体的潮汐自转减速速率对其轴比的敏感性，方法是将轨道半长轴的漂移速率与具有相同质量、体积和模拟流变性质的球体进行比较。我们采用质量-弹簧模型近似一个绕其最短体轴自转的黏弹性体，自转轴与轨道自转轴对齐，且处于绕点质量的圆轨道上。扭矩或漂移速率可由等效体积球体的预测值乘以 $0.5 (1 + b^4/a^4)(b/a)^{-4/3} (c/a)^{-\alpha_c}$ 来估算，其中 $b/a$ 和 $c/a$ 为体轴比，指数 $\alpha_c \approx 1.05$ 与随机晶格质量弹簧模型模拟结果一致，但标度估计给出的 $\alpha_c = 4/3$。一个轴比为 0.5 和 0.8 的均匀天体（如妊神星 Haumea），其轨道半长轴漂移速率约为具有相同质量、体积和材料性质的球体的两倍。模拟一个主要由岩石构成、但 20% 质量以冰的形式集中在其两端的天体，其漂移速率比等效的均匀岩石球体快 10 倍。然而，这一漂移速率的增加不足以使妊神星的卫星 Hi'iaka 通过潮汐作用从妊神星漂移至其当前的轨道半长轴。