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(3200) 法厄同(双子座流星雨母体)的活动由何种机制主导?

地球与行星天体物理 2018-11-28 v1

摘要

本文提出一个长期升华模型,用以解释法厄同如何提供双子座流星雨 stream。我们发现,法厄同在其当前轨道上耗尽其全部内部冰(若曾存在)需要约 6 Myr 或更久。因此,若该小行星在不到 1 Myr 前从与木星的 5:2 或 8:3 平运动共振区域移动到当前轨道,它可能保留了大部分原始冰。升华天体上的尘幔厚度应至少 15 m,但在 1000 年前尘幔可能不足 1 m 厚。我们发现当时总气体产率可能高达 1027 s110^{27}\rm~s^{-1},气流本可扬起尺寸达几厘米的尘粒。因此,过去千年中的气体产生可能足以吹走足够尘粒以解释整个双子座流星雨。对现今的法厄同,气体产生相对微弱。但当法厄同在近心点附近从 00^\circ 运动到 22^\circ 平近点角时,其南极区域预计会出现速率约 4.5×1019 m2s1\sim4.5\times10^{19}\rm~m^{-2}s^{-1} 的强瞬态气体释放。由此,半径 <260 μm<\sim260~\mu m 的尘粒可被吹走形成尘埃尾。此外,我们发现近心点附近 >600>600 K 的较大表面温度变异能产生足够大的热应力,导致岩石或巨砾破裂,并为表面尘粒产生提供高效机制。该过程的时间尺度应数倍于季节热周期,从而主导尘埃尾出现的周期。

关键词

引用

@article{arxiv.1811.00759,
  title  = {What mechanisms dominate the activity of Geminid Parent (3200) Phaethon?},
  author = {LiangLiang Yu and Wing-Huen Ip and Tilman Spohn},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1811.00759},
  year   = {2018}
}

备注

10 pages, 5 figures, Accepted for publication in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society