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利用η环称量天王星卫星Cressida的质量

地球与行星天体物理 2017-09-27 v1

摘要

η环是天王星的窄环之一,由一个宽1-2 km的致密核和一个跨度约40 km的弥散外片组成。其致密核恰好位于小卫星Cressida的3:2内林德布拉德共振(Inner Lindblad Resonance)外侧。我们对1977-2002年间一套完整的地基和旅行者号(Voyager)对天王星环的恒星掩星和射电掩星观测中的η环半径残差和经度进行了拟合。我们发现η环径向位置的变化很可能由该共振产生,并呈现为以等于卫星Cressida平均运动的角速率旋转的3瓣结构。这些径向振荡的振幅为0.667±0.1130.667\pm0.113 km,与Cressida扰动所致预期形状一致。这些变化的幅度首次提供了对卫星Cressida质量与密度的测量(m=2.5±0.4×1017m=2.5\pm0.4\times10^{17} kg和ρ=0.86±0.16\rho=0.86\pm0.16 g/cm3^3),事实上也是天王星任何小内卫星的首次测量。更好地掌握天王星内卫星质量,将为天王星紧密排布的小卫星系统的组成、动力学稳定性和历史提供另一条线索。

关键词

引用

@article{arxiv.1708.07566,
  title  = {Weighing Uranus' moon Cressida with the $\eta$ ring},
  author = {Robert O. Chancia and Matthew M. Hedman and Richard G. French},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1708.07566},
  year   = {2017}
}

备注

Accepted for publication in AJ