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共振网络与小卫星可能的演化路径:以天王星卫星为例

地球与行星天体物理 2022-06-08 v1 空间物理

摘要

巨行星周围的卫星系统处于复杂的共振构型区域中。理解卫星共振的作用有助于理解行星形成及后期演化中的动力学过程。我们的主要目标是分析天王星周围小卫星的共振结构,并提出能够描述这些卫星当前构型的不同情景。我们将研究聚焦于 Miranda 以内的规则卫星中外侧成员,即 Rosalind、Cupid、Belinda、Perdita、Puck 和 Mab。我们使用 N 体积分制作动力学地图,以分析它们的动力学及与二体及三体平运动共振(MMR)的接近程度。我们发现它们之间存在着由低阶共振构成的复杂网络。采用解析方法,我们分析了气阻及环行星盘(CPD)中的 I 型迁移演化,以解释这些卫星不同的可能历史。我们还利用一些粗略近似对卫星的潮汐演化进行建模,发现了可能导致卫星对之间 MMR 交叉的可能路径。最后,我们的模拟表明,根据距离和尺寸的不同,每种机制都能产生显著的卫星径向漂移,从而可能导致共振俘获。

关键词

引用

@article{arxiv.2205.07542,
  title  = {Web of resonances and possible path of evolution of the small Uranian satellites},
  author = {C. Charalambous and C. A. Giuppone and O. M. Guilera},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.07542},
  year   = {2022}
}