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行星迁移过程中木星(轻微)与土星(大幅)的倾斜

地球与行星天体物理 2015-05-13 v1

摘要

我们研究行星晚期迁移对气态巨行星转轴倾角的影响。我们考虑了Nesvorny & Morbidelli (2012)的行星不稳定性模型,其中当自旋-轨道共振发生时木星和土星的转轴倾角可被激发。最显著的共振发生在由于行星迁移而变化的 s7s_7s8s_8 频率与木星和土星自旋矢量的进动频率成通约时。我们表明木星可能通过穿越 s8s_8 共振获得了其当前的转轴倾角。这将对早期迁移的特征设定严格约束。在迁移的最后阶段接近 s7s_7 共振时,预期对木星转轴倾角有额外影响。这些影响的幅度取决于木星进动常数的精确值。土星的大转轴倾角很可能由俘获进 s8s_8 共振而激发。这可能发生在行星迁移的晚期阶段,当时 s8s_8 频率演化非常缓慢,且满足俘获进与 s8s_8 的自旋-轨道共振的条件。然而,目前土星是否处于与 s8s_8 的自旋-轨道共振中尚不清楚,因为现有的土星自旋进动和内部结构模型的观测具有显著不确定性。

关键词

引用

@article{arxiv.1505.02938,
  title  = {Tilting Jupiter (a bit) and Saturn (a lot) During Planetary Migration},
  author = {David Vokrouhlicky and David Nesvorny},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1505.02938},
  year   = {2015}
}

备注

29 pages, 8 figures, accepted for publication in The Astrophysical Journal