什么约束了土星环？
地球与行星天体物理
2017-10-25 v1
摘要
行星环的黏性扩散被认为通过卫星力矩来抵消，无论是通过单个共振还是重叠共振。对于土星的A环，普遍认为仅靠卫星Janus通过其7:6林德布拉德共振就能阻止环的扩散。我们讨论了这一常见误解，并表明实际上A环是由Pan、Atlas、Prometheus、Pandora、Janus、Epimetheus和Mimas这组卫星的贡献共同约束的，这些卫星来自各种共振的累积力矩通过密度波和弯曲波逐渐减少向外传输的角动量通量。我们进一步论证这种角动量通量的减少是通过“通量反转”发生的。此外，我们利用卫星共振力矩的大小估算了A环上的有效黏度剖面，表明其随半径从~50 cm² s⁻¹减小到小于~10 cm² s⁻¹。角动量通量和有效黏度的逐渐减小估计值与通过平衡Pan和Daphnis的剪切力矩与Encke和Keeler缝隙边缘以及A环边缘的黏性力矩所获得的结果大致一致。另一方面，仅Mimas的2:1林德布拉德共振似乎就能约束B环的边缘，并且与A环的情况相反，我们表明B环上的有效黏度相对恒定，约为24-30 cm² s⁻¹。
引用
@article{arxiv.1710.08462,
title = {What confines the rings of Saturn?},
author = {Radwan Tajeddine and Philip D. Nicholson and Pierre-Yves Longaretti and Maryame El Moutamid and Joseph A. Burns},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.08462},
year = {2017}
}
备注
38 pages, 3 figures