"Life" of dust originating from the irregular satellites of Jupiter
本文通过数值模拟与解析理论,研究了木星不规则卫星尘埃的动力学、寿命与归宿,并提出了木卫四轨道外由2-25微米尘埃主导的环及其光学深度。
2024-02-06 astro-ph.EP
Revisiting the distributions of Jupiter's irregular moons: I. physical characteristics
随着木星的卫星数量激增到79颗,其中一些已经重新组合。在这项工作中,我们继续确定木星的不规则卫星的物理特性的潜在分布。通过使用非参数Kolmogorov-Smirnov检验,我们验证了20多种常用的分布,并发现令人惊讶的是,几乎所有的物理特性(即,赤道半径、赤道周长、周长、体积、质量、表面重力和逃逸速度)遵循对数逻辑分布。此外,帕西法厄卫星群中超过一半的物理特征理论上都服从这种类型的分布。随着越来越多的木星不规则卫星的发现,结合严格的分析推导,越来越清楚和可能的是,大多数不规则卫星的物理特征遵循对数逻辑分布。
2020-08-05 astro-ph.EP stat.AP
Colors of Irregular Satellites of Saturn with DECam
我们报道了21颗土星不规则卫星的g-r和r-i新颜色,其中有4颗以前没有报道过。这是单次调查中报告的土星不规则卫星数量最多的一次。这些卫星的测量是通过“叠加”它们的观测结果来增加它们的信号而不拖尾。这项工作描述了一种新的处理算法,使微弱的源检测显着的背景噪声下,在一个严重拥挤的领域。我们的调查显示,土星不规则卫星的这些新的颜色测量结果与以前的工作中发现的其他不规则卫星群一致,并加强了观察,即不规则卫星中缺乏红外天体是将它们与海王星外天体(其假定的源群)分开的真正特征。
2022-04-18 astro-ph.EP
Radio emission from satellite-Jupiter interactions (especially Ganymede)
分析数据库的26年的观测木星从南赛December阵列,我们研究的发生木卫一独立的排放作为一个函数的轨道相位的其他伽利略卫星和Amalthea。我们确定明确的排放引起的木卫三和其特征的发生在CML和木卫三相位和经度的间隔。我们还发现了欧罗巴引起的排放的迹象,令人惊讶的是,Amalthea。由卡里斯托引起的排放的特征更加脆弱。
2017-09-13 astro-ph.EP
Dynamical aspects of jovian irregular satellites
英国贝尔法斯特皇后大学博士学位论文
2011-02-03 astro-ph.EP
Stimulated Radiative Molecular Association in the Early Solar System: Orbital Radii of Satellites of Uranus, Jupiter, Neptune, and Saturn
目前的调查关系到天王星,木星,海王星和土星的常规卫星的轨道半径的原子和分子氢的光谱中的光子能量。为了解释这些观测结果,开发了一个模型,涉及受激辐射分子缔合(SRMA)的光子和原子之间的行星的原卫星盘的反应。在该模型中,由于在盘中的温度与光子能量之间存在匹配的半径处的共振,从每个盘提取热能。物质在这些半径上积累,最终形成卫星和环。天王星、木星和海王星卫星的轨道半径与氢分子光谱中的光子能量($E_{PM}$值)有关。土星卫星的轨道半径与氢原子光谱中的光子能量($E_{PA}$值)有关。这种关系存在的第一个线索是在天王星卫星轨道半径与木星卫星轨道半径的曲线图中发现的,以及在天王星卫星轨道半径与海王星卫星轨道半径的曲线图中发现的。一个表达式是确定的,它给出了温度在原卫星盘每个卫星的演变开始。这个表达式是用来找到在磁盘中的温度分布,这是发现类似于其他研究人员计算的分布。
2015-05-31 astro-ph.EP
The future large obliquity of Jupiter
目的:我们的目标是确定木星的体积是否一定会在太阳系中保持特别小,或者它是否会在未来增长并达到与其他巨行星相当的值。方法:木星自转轴受到来自其常规卫星和来自太阳的引力矩的作用。这些扭矩随着时间的推移而演变,这是由于其轨道的长期变化及其卫星的迁移。通过数值模拟,我们探讨了木星自转轴在不同的转动惯量值和不同的卫星迁移率下的未来演化。解析公式显示了所有相关共振的位置和性质。结果如下:由于伽利略卫星的迁移,木星的轨道密度目前正在增加,因为它在轨道上跟随着天王星节点岁差模式的长期自旋轨道共振的漂移。利用目前对卫星迁移率的估计,根据木星极转动惯量的精确值,从现在起5个陀螺后,木星的倾斜度可以达到6°至37°的值。只要漂移保持绝热,卫星的更快迁移将产生更大的热导率增加。结论:尽管目前的数值特别小,但木星的质量与太阳系中的其他质量没有什么不同:它对长期自旋轨道共振同样敏感,而且将来可能会达到类似的数值。
2021-01-18 astro-ph.EP
Properties of the irregular satellite system around Uranus inferred from K2, Herschel and Spitzer observations
在本文中,我们提出的不规则天王星卫星Sycorax,Caliban,普洛斯彼罗,费迪南德和Setebos采取的开普勒空间望远镜在K2任务的过程中可见光范围的光变曲线。热发射测量获得的Herschel/PACS和斯皮策/MIPS仪器Sycorax和Caliban的也进行了分析,并用于确定这些机构的大小,体积和表面特性。我们比较这些属性与其他巨行星系统中的不规则卫星的旋转和表面特性,也与主带和特洛伊小行星和跨海王星天体。我们的研究结果表明,天王星的不规则卫星系统可能经历了比木星和土星的不规则卫星更强烈的碰撞演化。天王星不规则卫星的表面特征似乎更像半人马座和海王星外天体,而不是其他巨行星周围的不规则卫星,这表明天王星轨道内年轻的太阳系存在成分不连续性。
2020-01-06 astro-ph.EP
Colors and Shapes of the Irregular Planetary Satellites
人们普遍认为,巨行星的不规则卫星是从最初的日心轨道捕获的。然而,捕获的机制和捕获它们的来源区域都仍然未知。我们提出了一个光学颜色调查的43个不规则卫星的外行星进行使用LRIS相机的10米望远镜在凯克天文台在夏威夷。测量的颜色与其他行星体进行比较,以寻找可能反映卫星起源的相似性和差异。我们发现,红外物质(颜色指数B-R $\ge$ 1.6),而丰富的柯伊伯带和半人马座的人口,从不规则的卫星耗尽。我们还利用重复测定的绝对星等对不规则卫星的平均形状进行统计估计。这些数据没有提供证据表明卫星和主带小行星的形状不同,这与碰撞是塑造两者的主要因素相一致。
2018-03-05 astro-ph.EP
Behavior of Jupiter Non-Trojan Co-Orbitals
为了寻找非特洛伊木星的共轨道,我们对2010年10月发现的31,160颗小行星和24颗彗星的轨道进行了数值积分,这些小行星和彗星位于行星共轨道区域内或附近。利用这个样本,我们已经能够选择八颗小行星和三颗彗星,并详细分析了它们的轨道行为。其中,我们已经确定了五个新的木星共轨道:\cu,\sa,\ql,\gh和\Larsen,以及我们已经分析了六个以前确定的共轨道:\hr,\ug,\qq,\aee,\wc \和\ar。\cu \目前在准卫星轨道上,可重复转换为蝌蚪状态。类似的行为显示了\gh \,它还在复合蝌蚪-准卫星轨道上进行自由落体运动。\ql \和\Larsen \是木星的共轨道,它们暂时在马蹄形轨道上运动,偶尔会被准卫星行为打断。\sa \正沿纯马蹄形轨道运行。后三个物体的轨道是不稳定的,根据我们的计算,这些物体将在几百年内离开马蹄形状态。两颗小行星\qq \和\aee是木星的长寿命准卫星。他们将保持这种状态至少几千年。彗星\ar \和\wc \也是木星的准卫星。然而,非引力效应可能在这些彗星的运动中很重要。我们已经表明,\wcs \是在一个准卫星轨道上移动,并将留在这个制度,至少2500年。小行星\hr \将在2050年附近的准卫星轨道上被暂时捕获,我们已经确定了另一个表现出类似行为的物体-小行星\ug,尽管它的引导中心包围了原点,但它不是准卫星。这两个物体的轨道可以精确地计…
2012-06-04 astro-ph.EP
JWST Reveals Varied Origins Between Jupiter's Irregular Satellites
University of Maryland(马里兰大学);Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory(约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所);Northern Arizona University(北亚利桑那大学)
JWST观测八颗木星不规则卫星,发现Himalia家族含氨化硅酸盐及复杂CO2,揭示母体异质,部分卫星经历水蚀变,表明木星捕获了不同起源的天体。
2025-09-07 astro-ph.EP
Simulating Jupiter-satellite decametric emissions with ExPRES: a parametric study
木星磁层中回旋脉泽不稳定性(CMI)产生的高纬度射电辐射从几kHz延伸到40 MHz。十米波的辐射一部分来自极光,一部分来自木卫一、木卫二和木卫三。在总结了用于识别卫星无线电辐射的方法之后,该方法包括将空间和地面无线电观测与时频平面中CMI驱动的辐射的ExpRES模拟进行比较,我们提出了ExpRES代码所需的自由参数的参数研究(电子分布函数和共振能量,磁场模型,超前角,和电离层截止高度),以评估我们在木卫一-木星情况下模拟的准确性。我们发现,Io-DAM电弧是相当模拟的损失锥驱动CMI与电子的1-10 keV的能量,使用ISaAC,VIPAL或VIP 4磁场模型和一个简单的正弦超前角模型。电离层截止高度对模拟的影响很小。我们讨论了我们的研究结果对识别欧罗巴-DAM和木卫三-DAM排放的影响。
2018-04-27 astro-ph.EP
Capture of Irregular Satellites via Binary Planetesimal Exchange Reactions in Migrating Planetary Systems
通过记录星子和行星之间的相遇,我们计算了在一个数值积分的两行星系统,是由于迁移与外部星子带的相互作用遇到的分布。只有当双星微行星与行星缓慢而近距离相遇时,才有可能通过与双星微行星的交换反应捕获围绕行星运行的不规则卫星。在我们的模拟中,我们发现星子和行星之间的近距离缓慢相遇主要发生在最外层而不是最内层的行星上。考虑到行星轨道穿越双星微星首先会被潮汐破坏,我们估计了潮汐破坏和不规则卫星捕获的概率。我们估计,一个二进制的小行星被捕获,并成为一个不规则的卫星海王星质量外行星的概率是大约1/100的质量和分离类似的transneptunian小行星二进制的二进制。如果年轻的系外行星碎片盘上有一个双星小行星群,那么向外迁移的外行星应该有被捕获的不规则卫星群。我们讨论解释发射与系外行星北落师门b的碰撞演化捕获的不规则卫星人口补充,由于行星迁移。
2011-12-02 astro-ph.EP
Temperature Distributions in the Protosatellite Disks of Uranus, Jupiter, Neptune and Saturn and Common Structure in Their Satellite Systems
我们在天王星、木星和海王星的卫星和环系统的轨道半径中观察到类似的结构。这激发了一项调查,即这些系统和土星系统的演化是由一种共同的机制引发的,这种机制涉及辐射与其子星云(原卫星盘)的相互作用。提出了一种模型,其特征在于通过受激辐射分子缔合(SRMA)反应产生的共振。在这个模型中,热能是从一个原行星盘在特定距离的原行星,只要有一个匹配的本地热能的磁盘和光子撞击磁盘的能量。天王星、木星和海王星盘的辐射由氢分子光谱的一部分提供,土星盘的辐射由氢原子光谱的一部分提供。这些发现揭示了卫星系统的早期演化和结构,包括复杂的土星环系统。他们还链接卫星轨道半径大小分布的形状的温度分布(TD的)在原卫星盘。在天王星(Mousis 2004)和土星(Mousis Gautier和Bockelee-Moran,2002)的原卫星盘理论上确定TD的是必不可少的,目前的调查。
2022-03-05 astro-ph.EP
Irregular satellites of Jupiter: Capture configurations of binary-asteroids
巨行星的不规则卫星的起源是太阳系形成理论这一巨大“谜题”的重要组成部分。这是公认的,他们不是“原位”形成的物体,在地球周围,因为被认为是定期的。那么,解释它们起源的最合理的假设是它们在其他地方形成并被行星捕获。然而,限制性三体问题动力学的捕获具有暂时性,这就需要辅助捕获机构的作用。然而,并不存在一个完善的捕获机制。在这项工作中,我们试图了解双星小行星捕获机制的哪些方面可能有利于永久捕获双星小行星中的一个成员。我们考虑四体动力系统太阳、木星、双小行星,对捕获轨迹进行了八千多次数值模拟。我们将问题限制在圆平面的椭圆形情况下,积分时间为10^4年。关于二进制特征,我们注意到1)更紧密的二进制比大分离的二进制更容易产生永久捕获。我们还发现,2)次要成员的永久捕获概率比主要成员的永久捕获概率更有表现力。另一方面,在捕获破坏过程的各个方面中,4)伪东正交被认为是二元破坏瞬间非常可能的捕获角配置。此外,我们还发现,在与木星交会时发生分裂的双星小行星被捕获的几率更高。这些结果表明,太阳对双星小行星的捕获动力学起着非常重要的作用。
2010-02-11 astro-ph.EP
The orbit and density of the Jupiter Trojan satellite system Eurybates-Queta
我们报告的观测木星特洛伊小行星(3548)Eurybates和它的卫星Queta与哈勃太空望远镜,并使用这些意见进行轨道适合系统。奎塔的轨道是欧律巴提斯,半长轴为$2350\pm11$公里,周期为$82.46\pm0.06$天,离心率为$0.125\pm0.009$。从这个轨道我们得到了欧律贝特的质量为$1.51\pm0.03 \times 10^{17}$ kg,对应于估计的密度为$1.1\pm0.3$ g cm $^{-3}$,与其他特洛伊、外主小行星带中的C型小行星和柯伊伯带中的小型冰质天体的密度大致一致。欧律贝忒斯是木星特洛伊族中唯一一个主要的碰撞族的母体;它的低密度表明它是特洛伊族的典型成员。在2027年,露西飞船飞越该系统的详细研究应该可以让我们对特洛伊带的冰冷物体之间的碰撞过程有重要的了解。
2021-06-03 astro-ph.EP
Evidence for sulfur-bearing species on Callisto's leading hemisphere: Sourced from Jupiter's irregular satellites or Io?
我们研究了是否含硫的物种存在于冰冷的伽利略卫星木卫四通过分析八个近红外反射光谱收集了广泛的子观测器的望远镜。我们测量了这些光谱中一个4微米特征的波段面积和深度,这些特征在以前收集的该卫星数据集中被归因于二氧化硫(SO2)和碳酸盐。我们收集的所有八个光谱都显示了4微米的波段。在木卫四的前半球上收集的四个光谱显示出比四个后半球光谱明显更强的4微米波段(> 3西格玛差异)。我们将木卫四4微米波段的中心波长位置和形状与各种含硫物质和碳酸盐的实验室光谱进行了比较。我们的比较表明,木卫四的4微米波段具有类似于热蚀变硫的光谱特征,以及归因于二硫化物(HS2)的4.025微米特征。因此,我们的分析支持木卫四上存在含硫物种,但与SO2的存在不一致。在木卫四的前半球上发现的明显更强的4微米波段可能是由于与木星逆行的不规则卫星上富含H2S的尘埃颗粒的碰撞,或者是来自埃欧火山活动的磁层S离子的注入。或者,含硫物种可能是木卫四的原生物种,并暴露于尘埃碰撞和更大的影响,驱动风化层翻转,主要是在其领先的一面。
2020-10-03 astro-ph.EP
Application of the MEGNO technique to the dynamics of Jovian irregular satellites
我们应用MEGNO(邻近轨道的平均指数增长)技术的木星不规则卫星的动力学。我们证明了应用MEGNO指标来生成观测到的木星不规则卫星所占据的相关相空间区域的映射的效率。的建设MEGNO地图的木星相空间区域内的希尔球的解决和所获得的结果进行了比较与以前的研究不规则卫星的动力稳定性。由于这是第一次MEGNO技术应用于研究不规则卫星的动力学,我们提供了一个MEGNO理论的审查。本文考虑了无质量试验卫星在太阳引力摄动下绕木星运行的椭圆型限制性三体问题。数值积分系统的运动方程和MEGNO指标计算系统的变分方程。一个前所未有的大的初始条件进行了研究,以产生MEGNO地图。通过对拟周期轨道和混沌轨道的研究,证明了初始条件的混沌性质。因此,我们建立了几个高阶平均运动共振检测逆行轨道以及其他有趣的动力学特征的存在。计算MEGNO地图允许定性区分混沌和准周期区域的不规则卫星相空间只给出一个相对较短的整合时间。通过与以前发表的结果进行比较,我们可以建立混沌区域和相应的轨道不稳定区域之间的相关性。
2009-07-28 astro-ph.EP
Revisiting the distributions of Jupiter's irregular moons: II. orbital characteristics
本文统计地描述了木星不规则卫星的轨道分布规律,其中大部分是Ananke、Carme和Pasiphae群的成员。通过比较19个已知的连续分布,验证了存在合适的分布函数来描述这些天然卫星的轨道分布。对于每种分布类型,区间估计用于估计相应的参数值。在给定的显著性水平下,应用单样本Kolmogorov-Smirnov非参数检验来验证指定的分布,并且我们通常选择具有最大$p$值的分布。结果表明,阿南克群和卡梅群卫星的半长轴、平均倾角和轨道周期均服从稳定分布。此外,根据开普勒第三行星运动定律,将理论计算的最佳拟合累积分布函数(CDF)与观测的CDF进行比较,结果表明理论分布与经验分布吻合较好。因此,木星不规则卫星的这些特征确实很有可能遵循一些特定的分布规律,并且将有可能利用这些规律来帮助研究未被充分研究的卫星的某些特征,甚至预测未被发现的卫星。
2020-08-05 astro-ph.EP stat.AP
Spectroscopic Links Among Giant Planet Irregular Satellites and Trojans
本文通过对比木星、天王星不规则卫星与海王星特洛伊小行星的可见光及近红外光谱,发现其与木星特洛伊及柯伊伯带天体的相似性,并检测到水合特征,提出挥发分升华导致的风化层差异可解释光谱变化,为含水陨石起源提供线索。
2023-10-30 astro-ph.EP
A semi-analytical model for exploring Galilean satellites formation from a massive disk
更好地了解木星卫星的起源将有助于了解木星形成期间的环境,并有助于我们了解这个独特卫星系统的特征。我们开发了一个半分析模型来研究木星的定期卫星形成,并提出了我们的人口合成计算的结果。我们进行了模拟,采用了大量的,静态的,低粘度的环行星盘模型,与目前的研究在一个环行星盘的磁旋转不稳定性。我们发现,高的气体密度导致非常迅速的迁移的satellitesimals由于气体阻力和II型迁移的卫星在一个更快的磁盘为主的模式。大浓度的固体,大的积木和较长的II型迁移时间尺度有利于形成和生存的大型卫星。然而,像木卫三这样巨大的天体和那些远离木星的天体,如木卫四,很难在这种情况下形成。
2015-11-05 astro-ph.EP
New orbits of irregular satellites designed for the predictions of stellar occultations up to 2020, based on thousands of new observations
Gomes-Júnior等人(2015)公布了木星8颗最大的不规则卫星的3613个位置,以及土星最大的不规则卫星土卫九的1787个位置。这些观测是在1995年至2014年之间进行的,估计误差约为60至80 mas。基于这组位置,我们推导出了木星8颗最大的不规则卫星的新轨道:Himalia,Elara,Pasiphae,Carme,Lysithea,Sinope,Ananke和Leda。对于Phoebe,我们更新了Desmars等人的星历表。(2013)使用比前一个多75%的位置。由于它们的轨道特征,人们普遍认为这些不规则卫星是在太阳系早期被巨行星捕获的,但对于它们形成的单一模型没有共识。大小、形状、半径和组成将有助于追溯其真正的起源,但对不规则卫星的这些物理参数知之甚少。对恒星掩星的观测将有助于确定这些参数。事实上,木星将在2019-2020年穿越银河系平面,土星将在2018年穿越银河系平面,这将大大提高在不久的将来观察到此类事件的机会。使用推导的星历表和UCAC 4目录,我们成功地确定了2016年1月至2020年12月之间的9颗卫星的5442个候选恒星掩星。我们讨论了如何成功地观测到恒星掩星的这些对象是可能的,并提出了一些潜在的掩星。
2016-07-15 astro-ph.EP
The Population of Kilometer-scale Retrograde Jovian Irregular Moons
我们搜索了2010年加拿大-法国-夏威夷望远镜的档案数据集,寻找木星的非常小(公里尺度)的不规则卫星,以便将这些卫星的大小分布限制在$\sim 400$ ~m的半径范围内,发现了52个以类似于彗星的速度在天空中移动的物体,几乎可以肯定是不规则卫星。四个最亮的探测器,总共七个,都与已知的木星卫星有关。外推我们的特征检测(那些下降到等级$m_r=25.7$)到整个逆行环绕木星的人口,我们估计半径$>0.4$ ~km卫星的人口为600(在2倍之内)。在最微弱的量级,我们发现一个相对较浅的光度函数的指数$α= 0.29 \pm 0.15$,对应于一个微分直径幂律指数$q\simeq 2.5$。
2020-09-07 astro-ph.EP
Saturn's formation and early evolution at the origin of Jupiter's massive moons
这四颗巨大的伽利略卫星被认为是在木星形成的最后阶段形成的。虽然环木星盘的存在得到了流体动力学模拟的支持,但关于形成卫星的组成部分的起源和传递机制还没有达成共识。在环绕太阳的圆盘上打开一个缺口,将有效地将木星与固体物质的主要来源隔离开来。然而,在木星间隙的外缘应该存在着一个微行星的储存库,在那里固体被捕获并随着时间的推移而积累。在这里,我们表明,土星的核心在这个水库的形成,或其迅速向内迁移,允许微行星从这个水库重新分配到木星和内太阳系,从而提供足够的材料形成伽利略卫星和填充主带与原始小行星。我们发现,捕获的行星内的circumjovian磁盘的轨道是圆形的,通过摩擦与气体在一个紧凑的系统相比,目前的伽利略卫星的径向范围。土星在传递机制中的决定性作用对太阳系外巨行星周围的大质量卫星的出现有很强的影响,因为它们会优先在多行星系统中的行星周围形成。
2018-04-09 astro-ph.EP
Survival of satellites during the migration of a Hot Jupiter
Université de Genève(日内瓦大学);Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics(哈佛-史密松天体物理中心);UniDistance Suisse(瑞士远程大学);California Institute of Technology(加州理工学院);Universität Bern(伯尔尼大学)
研究发现,热木星迁移过程中卫星的生存取决于低潮汐耗散和高卫星质量,且需初始轨道距离足够远。
2025-10-12 astro-ph.EP
Dynamically favorable hosts for submoons around Jupiter and Saturn
Centro Interdipartimentale di Ricerca Industriale Aerospaziale, Alma Mater Studiorum, Università di Bologna(博洛尼亚大学航空航天工业跨部门研究中心);LTE, Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université de Lille, LNE,CNRS(巴黎天文台)
该研究通过N体积分模拟测试木星和土星大量卫星周围亚卫星的存活情况,排名得出伊阿佩托斯、泰坦等6颗卫星是亚卫星的动态最有利宿主。
2026-09-04 astro-ph.EP
Impact bombardment on the regular satellites of Jupiter and Uranus during an episode of giant planet migration
在巨行星迁移期间,对巨行星主要卫星的早期撞击的强度和影响仍然知之甚少。我们使用动态N体和蒙特卡罗模拟相结合,以确定影响的概率,影响速度,并与这些卫星碰撞的预期质量,以确定在迁移过程中的影响年表。通过轰击的挥发性损失通常是20%的米兰达,一些较大的天王星卫星和伽利略卫星可以忽略不计。由于它的体积小,撞击速度高,米兰达号有99%的可能性遭受了灾难性的撞击,粉碎了卫星。随后从环天王星环的再吸积可以解释其特殊的表面形态和低密度。摧毁艾瑞尔和昂布里尔的概率是15%,泰坦尼亚和奥伯龙的概率是1%。大约90%的质量通过木星和天王星卫星系统的星子(分别约为$4 {\rm \ M_{\oplus}}$和$2 {\rm \ M_{\oplus}}$)在大约1500万年内完成。这种极其快速和强烈的撞击导致所有卫星上反复发生局部地壳融化。这些效应的结合导致了与内太阳系完全不同的撞击年表。我们的结论是,简单的月球年表外推到外太阳系卫星是不正确的。年表函数的尾端(2500万年后)在木星的e折叠时间为1亿年,但在天王星遵循累积威布尔分布,使得很难直接比较气体和冰巨行星。根据我们的研究结果,天王星卫星木卫四的表面,可能还有木卫三,都是大约相同的年龄,大约比动力学不稳定的时间年轻1.5亿年。
2018-11-12 astro-ph.EP
The 2021 mutual phenomena involving the Galilean satellites of Jupiter and the inner satellite Thebe
本文报告2021年巴西木星卫星相互现象观测,涵盖伽利略卫星与内卫星忒拜的九次事件,通过几何模型与星历表模拟,获得高精度相对位置,为卫星轨道改进提供重要数据。
2023-10-01 astro-ph.EP
The current cratering rate on the regular satellites of Jupiter, Saturn, and Uranus
本研究结合外太阳系动力学模拟与海王星外天体观测约束,计算直径1 km以上天体对木星、土星和天王星规则卫星的当前撞击速率,发现木星绝对撞击率较既往估计低3–6倍。
2025-01-29 astro-ph.EP
Extensions of Brown Hamiltonian-III. Applications to irregular satellites of giant planets
School of Astronomy and Space Science, Nanjing University(南京大学天文与空间科学学院);Key Laboratory of Modern Astronomy and Astrophysics in Ministry of Education, Nanjing University(南京大学现代天文与天体物理教育部重点实验室);School of Physics and Astronomy, Monash University(蒙纳士大学物理与天文学院)
本文基于扩展的布朗哈密顿量框架,引入修改后的利多夫积分作为诊断指数,识别不规则卫星在ZLK共振中的捕获状态,并通过N体模拟验证了26个候选体,其中S/2019 S1的偏差归因于其接近分隔线。
2026-05-13 astro-ph.EP
Orbital Perturbations of the Galilean Satellites During Planetary Encounters
Nice巨行星动力学不稳定性和迁移模型可以解释现今太阳系的许多性质,并可以用来约束其早期结构。根据类地行星的约束和小行星带的动力学结构,在尼斯模型的跳跃木星版本中,木星遇到了一个冰巨星。在这里,我们研究伽利略卫星在跳跃木星模型中的生存。这是一个重要的问题,因为冰巨人的遭遇,如果足够深,可能会动态地扰乱伽利略卫星的轨道,并导致难以置信的结果。我们进行了数值积分,我们跟踪了行星相遇对伽利略卫星的影响。我们考虑了Nesvorny & Morbidelli(2012)中的三个不稳定性案例,它们在遭遇的数量和分布上都不同。我们发现,在一种情况下,近距离接触的数量相对较少,伽利略卫星轨道没有受到显着影响。在另外两颗卫星中,所有卫星的轨道偏心率都因遭遇而被激发,木卫四的半长轴发生了变化,并且在很大一部分试验中,内部三颗卫星的拉普拉斯共振被破坏。随后的潮汐演化抑制了偏心率,并可以在拉普拉斯共振中重新捕获卫星。一个更重要的约束是卫星的轨道倾角,它可以在相遇时被激发,而不会被潮汐明显衰减。我们发现,Nesvorny & Morbidelli(2012)的一个不稳定性案例显然不符合这一约束。这表明木星的规则卫星可以用来限制跳跃木星模型中的相遇性质,并帮助我们更好地理解早期太阳系是如何演化的。
2014-05-08 astro-ph.EP
On the Detectability of Volcanic Exo-Ios That May Fuel Auroras on Super-Jupiters
University of Michigan(密歇根大学);American Museum of Natural History(美国自然历史博物馆);Trinity College Dublin, The University of Dublin(都柏林三一学院,都柏林大学);Lowell Observatory(洛厄尔天文台);University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校);Johns Hopkins APL(约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室)
研究超级木星极光电子来源,评估凌日观测检测外卫星的可行性,通过分析SIMP 0136+0933光变曲线展示检测能力,指出约1.5天的光变曲线观测对验证外卫星为极光供能假设重要。
2026-07-15 astro-ph.EP
On collisional capture rates of irregular satellites around the gas-giant planets and the minimum mass of the solar nebula
我们调查的可能性,非弹性碰撞的星子内的类木行星的希尔球可以解释的存在和轨道观察到的不规则卫星。通过这种机制捕获卫星不仅高度依赖于原行星盘的质量,而且还依赖于星子尺寸分布的形状。我们进行了2000次模拟的综合时间间隔$\sim 2$ Myr,并发现,鉴于目前接受的最小质量的太阳星云和星子数密度的值的基础上\citet{Nesvorny2003}和\citet{Charnoz2003}大小分布$dN \sim D^{-3.5} dD$,不同的木星行星的碰撞率范围之间的$\sim 0.6$和$\gtrsim 170 \, \Myr^{-1}$的对象的半径,$1 \, \km \le r \le 10 \, \km$。此外,我们发现,这些碰撞消除足够的轨道能量,以产生一个束缚轨道的概率是$\lesssim 10^{-5}$,并有很小的依赖于微行星的相对大小。在这些碰撞中,两个物体之间的碰撞能量是$\gtrsim 10^3$乘以半径为$\sim 100$ km的物体的引力结合能。我们发现,通过碰撞捕获不规则的卫星之间的未绑定的对象只能占$\sim 0.1%$的观察人口,因此这不能是唯一的方法产生不规则的卫星。
2011-05-25 astro-ph.EP
Direct Imaging of Irregular Satellite Disks in Scattered Light
直接的成像调查发现,长周期的超级彗星是罕见的。相比之下,ALMA最近对原行星盘中广泛存在的间隙进行的建模表明,在大的分离距离上,存在大量较小的海王星到海王星质量的行星。来自这些低质量行星的热辐射在光学和近红外波长处可以忽略不计,只在反射光中留下微弱的信号。行星在如此大的轨道距离上不会散射足够的光,但有一种自然的方法来增强其反射面积。在我们的太阳系中,四颗巨行星中的每一颗都拥有数十颗不规则卫星,这些卫星是被引力捕获的微行星,充满了它们的主行星的引力影响范围。我们今天所看到的是激烈碰撞演化的残余物。在早期,它们会产生明亮的环绕行星的碎片盘。我们调查的属性和可探测性,这样的不规则卫星盘(ISDs)的碰撞演化模型,从肯尼迪和怀亚特2011年。我们发现ISD亮度峰值在ALMA探测的$10-100$ AU范围内,并且可以使行星在即将到来的高对比度仪器的广泛参数范围内可检测。我们认为,未来的仪器具有广泛的视野,可以同时表征已知的近距离行星的大气,并揭示人口的长期$\sim$海王星木星质量系外行星无法进入其他检测方法。这提供了一个补充和令人信服的科学案例,将阐明行星系的早期生命。
2020-01-24 astro-ph.EP
Saturnian Irregular Satellites as a Probe of Kuiper Belt Surface Evolution
本研究利用JWST光谱分析土星三颗最大不规则卫星,发现菲比富含水冰而较小卫星缺乏,提出碰撞升华与后期CO2形成机制,揭示柯伊伯带表面演化。
2025-03-25 astro-ph.EP
A new perspective on the irregular satellites of Saturn - II Dynamical and physical origin
巨行星的不规则卫星的起源自发现以来一直存在争议。它们的动力学特征反对原位形成,这表明它们是捕获的物体,但在捕获的基础上的物理过程上没有全球共识。在本文中,我们探讨碰撞捕获的情况下,实际的卫星起源于土星的影响范围内发生的影响。通过建立捕获反问题的模型,我们估计了可能的母天体的轨道族和捕获它们所需的比冲。这些假定的母天体的轨道进行了比较,外太阳系的小天体,以概述其可能的形成区域。最后,我们利用卡西尼号提供的主要撞击坑杰森的数据,对菲比的碰撞捕获假设进行了测试。我们的研究结果提出了一个现实的解决方案范围匹配的观测和动力学数据。
2010-11-25 astro-ph.EP
A new perspective on the irregular satellites of Saturn - I Dynamical and collisional history
巨行星的不规则卫星的动力学特征反对原地形成,并强烈暗示捕获起源。自从上一次对其动力学进行详细调查以来,卫星总数翻了一番,从50颗增加到109颗,土星系统几乎增加了两倍。我们对土星系统进行了一次新的动力学探索,以测试更大的天体样本是否可以提高我们对哪些动力学特征是原始的以及哪些是系统长期演化的结果的理解。我们使用现有的最佳轨道数据进行了详细的N体模拟,并分析了运动频率,以寻找共振和其他可能的扰动效应。我们利用分层雅可比辛算法,包括在系统的动力学模型也最外面的两个大质量的卫星,土卫六和土卫八的引力效应。我们的研究结果表明,土星的不规则卫星已经显着改变和形状的木星,土卫六,土卫八和太阳的引力摄动和碰撞的影响,菲比。特别是,对两颗大质量卫星系统的动力学演化的影响似乎是不可忽视的。木星通过它的直接引力和间接地通过大不等式的影响,即它与土星的几乎共振,来扰动卫星。最后,利用系统聚类方法,我们发现了碰撞族存在的线索,并将它们与现有的观测数据进行了比较。
2010-11-25 astro-ph.EP
Debris Rings from Extrasolar Irregular Satellites
本文模拟系外巨行星不规则卫星碰撞产生尘埃并在辐射压作用下形成环恒星碎屑环的过程,解释薄而方位对称的窄环观测特征。
2023-04-26 astro-ph.EP
Could Jupiter or Saturn Have Ejected a Fifth Giant Planet?
气体原行星盘消散后早期太阳系动力学演化的模型在重建巨行星目前的轨道结构方面取得了广泛的成功。从统计学上讲,一些最成功的动力学演化模拟最初包括一个假设的第五颗巨行星,冰巨星质量,在早期太阳系的不稳定阶段被一颗气体巨星喷射出来。我们调查冰巨人喷射事件的可能性,无论是木星或土星通过目前的轨道所施加的限制,其广泛的分离定期卫星木卫四和土卫八分别。我们表明,行星的遭遇,足以弹出一个冰巨人,往往提供过多的扰动的轨道木卫四和土卫八很难调和的行星弹射事件与当前的轨道卫星。定量地,我们计算的可能性,调和一个经常木星卫星轨道与木卫四的当前轨道后,冰巨星喷射木星的~ 42%,并得出结论,这样一个大的可能性支持的假设,第五个巨行星的存在。对土卫八的类似计算表明,土星喷射出一颗冰巨星并使克罗尼安卫星轨道与土卫八轨道相一致(可能性约为1%)要困难得多,尽管土卫八在其不寻常的轨道上形成的不确定性使这一结果的解释变得复杂。
2015-09-17 astro-ph.EP
On the existence of regular and irregular outer moons orbiting the Pluto-Charon system
众所周知,矮行星冥王星拥有一个由五颗共面卫星组成的扩展系统。以前的研究探索了孤立系统的形成和演化,忽略了太阳的扰动效应。在这里,我们表明,长期的演变,由于太阳可以强烈影响系统中的外部卫星和环的演变,如果存在的话。虽然由于来自冥王星-冥卫一双星内部的引力势的扩展而产生的岁差会使这种长期演化停止到$a_{crit}\sim0.0035$ AU($\sim0.09$ $R_{Hill}$是希尔半径,包括所有目前已知的卫星),但外层轨道可能会发生显著的变化。特别是,我们发现,\emph{co-planar}环和卫星不应该存在超越$a_{crit}$,而是,卫星和尘埃粒子在这些地区的secularly演变的时间尺度范围之间的$10^{4}-10^{6}$ yrs,并准周期性地改变其倾角和偏心率通过长期的演变(Lidov-Kozai振荡)。这种振荡可能导致高倾角和偏心率,限制了这些卫星(和尘埃颗粒)可以存在的范围,而不会穿过内部卫星的轨道,或穿过外部希尔稳定范围。因此,如果存在的话,外层卫星可能是\emph{irregular}卫星,其轨道限于非圆形和/或高度倾斜。这些可能被新地平线任务探测到,可能为冥王星卫星系统的长期演化提供直接证据,并为它的起源提供新的线索。
2015-06-29 astro-ph.EP
Deciphering the Origin of the Regular Satellites of Gaseous Giants - Iapetus: the Rosetta Ice-Moon
在这里,我们表明,Iapetus可以用来区分卫星形成模型。它的吸积历史可以理解为一个由两部分组成的气态亚星云,有一个相对致密的内部区域,以及一个延伸到不规则卫星位置的尾部,就像Mosqueira和Estrada的SEMM模型(2003 a,b)一样。在巨大的行星形成之后,木星和土星的供给区中的微行星受到动力学激发,并经历碰撞级联。穿过气体环行星盘的星子碎片的烧蚀和捕获提供了足够的碰撞碎石来解释木星和土星常规卫星的质量预算。这个过程可能导致岩石/冰分馏,前提是盘交叉者的人口组成是不均匀的,从而为外部太阳星云物体和那些在巨行星的子星云中吸积的物体之间的显著成分差异提供了自然的解释。因此,我们的模型导致增强的冰含量的土卫八,并在较小程度上木卫三,泰坦和木卫四,并占(非随机)组成的这些大,低孔隙度的木星和土星的外部定期卫星。(节略)
2009-10-28 astro-ph.EP
On the origin and dynamical evolution of Jupiter's moon Amalthea
本文提出木卫五与伽利略卫星共同形成于外侧卫星星子储库,并被木卫一通过共振俘获、牧羊迁移至内侧轨道,从而约束木卫形成期环木盘纵横比至少约0.08。
2025-07-23 astro-ph.EP
Mapping the $ν_\odot$ Secular Resonance for Retrograde Irregular Satellites
从滤波输出的数值积分构造动力学地图,我们分析了结构的$ν_\odot$长期共振的虚拟不规则卫星逆行轨道。这种可伸缩性与长期角$θ= \varpi - \varpi_\odot$有关,其中$\varpi$是卫星近心点的经度,而$\varpi_\odot$对应于太阳的(固定的)行星中心轨道。我们的研究是在限制性三体问题中进行的,其中卫星被认为是一个大质量行星周围的无质量粒子,并受到太阳的扰动。根据初始条件,共振呈现出多种可能的共振模式,包括$θ$在零度附近的振动(如Sinope和Pasiphae所发现的)或180度,以及不对称振动(例如Narvi)。对称模式存在于所有的巨行星中,尽管每一种模式似乎都受到卫星倾角的限制。另一方面,由于海王星的日心轨道几乎是圆形的,因此在海王星周围似乎不存在非对称解。模拟一个平稳的轨道迁移对卫星的影响,我们发现,共振锁被保存,只要诱导的变化在半长轴是慢得多的谐振角(绝热极限)的周期相比。然而,在此过程中,振动模式可能会发生变化,在对称和非对称振荡之间切换。最后,我们提出了一个简单的标度变换,允许估计共振结构周围的任何巨行星从计算结果围绕一个单一的主要质量。
2009-11-12 astro-ph.EP
Transformation of Trojans into Quasi-Satellites During Planetary Migration and Their Subsequent Close-Encounters with the Host Planet
我们使用数值积分来研究在巨行星木星、土星、天王星和海王星迁移的后期阶段共振特洛伊和准卫星同伴的动力学演化。我们的迁移模拟从木星和土星的轨道开始,它们的轨道已经从相互的2:1平均运动共振中分离开来。海王星和天王星彼此分离,轨道偏心率被阻尼到接近它们当前的值。从这一点上,我们采用了一个行星迁移模型,其中迁移速度以特征时间尺度τ(e折叠时间)呈指数下降。我们进行了一系列的数值模拟,每一个涉及迁移的巨行星加上测试粒子特洛伊和准卫星。我们发现,天平动频率的特洛伊是类似的准卫星。这种相似性使得在行星迁移过程中,特洛伊和准卫星共振之间的物体来回动态交换成为可能。此外,在这些次级共振的影响下,准卫星的天平动振幅会被放大,直到它们与母行星近距离相遇并脱离共振。高分辨率的模拟结果显示,约80%的类卫星在木星的Hill半径(RH)内经历了一次或多次的近距离碰撞,因为它们被迫脱离类卫星共振。约有20%在R_H/4范围内,约有2.5%在R_H/10范围内。逃逸准卫星的近距离相遇发生在接近或甚至低于从主行星的2体逃逸速度。
2011-02-10 astro-ph.EP
Tesseral harmonics of Jupiter from static tidal response
朱诺轨道器正在测量木星的三维重力场扰动,这些扰动是由木星的快速旋转、纬向流和对其主要天然卫星的潮汐反应引起的。本文的目的是提供的贡献,田谐波系数Cnm,Snm,和勒夫数knm预期从静态潮汐响应的旋转木星的重力场。为此,我们应用同心麦克劳林椭球(CMS)的方法。由于我们对潮汐势随卫星轨道的变化感兴趣,我们考虑了卫星木卫一,木卫二和木卫三的同时存在。我们假设共面,圆形轨道与法线平行木星的自旋轴。在三个月亮的情况下,木卫一的行星中心经度被任意假设为varphi = 0。在这些假设下,我们发现C22的最大振幅和涨落为3.5 × 10^-8 +- 15%。对于Love数,k42和k62的变化最大,在10%到20%之间,而k2,k33和k44的变化范围很窄,不确定度小于0.1%。特别是,我们发现k2=k2,Io(1 +-0.02%),其中k2,Io=0.5897是对单独Io的静态潮汐响应。我们得到的重力场扰动导致的最大赤道形状变形高达28米。我们认为,如果朱诺号测量的knm偏离这些值,这可能是由于动态或耗散效应对木星的潮汐响应。最后,给出了任意卫星构型下静态潮汐响应的田次谐波贡献的解析表达式。
2019-03-02 astro-ph.EP
Red material on the large moons of Uranus: Dust from irregular satellites?
天王星的大型和潮汐锁定的经典卫星在其表面成分中显示出纵向和行星中心的趋势。光谱红色的物质主要是在外部卫星Titania和Oberon的领先半球上发现的。此外,检测到的H2O冰带的领导半球的经典卫星,和领导/尾随不对称的H2O冰带强度降低与距离天王星。我们假设,所观察到的红色物质的分布和H2O冰带强度的趋势是由天王星不规则卫星落下的尘埃造成的。这些尘埃粒子在缓慢衰减的轨道上向内迁移,最终到达经典卫星区,在那里它们主要与外卫星相撞。被这些卫星扫起的尘埃的纬度分布应该在它们的南半球和北半球相当均匀。然而,红色物质只在这些卫星的南半球(太阳下纬度81 S)被发现。因此,为了测试不规则的卫星尘埃影响是否会导致观测到的红化增强,我们收集了这些卫星现在可观测到的北半球的新地面数据(副观测员纬度,17至35 N)。我们的研究结果和分析表明,在红化和H2O冰带强度的纵向和行星中心的趋势是大致一致的,在南,北纬度的这些卫星,从而支持我们的假设。利用一套数值最佳拟合模型,我们调查了在这些卫星上检测到的红化剂的组成,发现复杂的有机物和无定形辉石都与我们的数据的光谱斜率相匹配。我们还提出了光谱,跨度2.9至4.1微米,以前未探索的波长范围内的光谱为天王星卫星。
2018-06-05 astro-ph.EP
Searching for Saturn's Dust Swarm: Limits on the size distribution of Irregular Satellites from km to micron sizes
我们描述了使用档案\emph{Spitzer} MIPS观测土星不规则卫星之间的碰撞产生的尘埃搜索。虽然我们探测到一个度尺度的土星中心的过度,这可能是由于一个不规则的卫星尘埃云,我们归因于PSF的远场翅膀,由于附近的土星。斯皮策PSF在这样的径向距离上的特征很差,我们预计PSF特征将成为未来观测的主要问题,旨在检测这种尘埃。这些观测结果对土星系统外围的尘埃水平设定了上限,并限制了大小分布如何从已知最小(几公里)大小的不规则粒子外推到微米大小的尘埃。由于大小分布是指示强度属性的不规则,我们展示了我们推导的上限意味着不规则的卫星强度更类似于彗星比小行星。这一结论与它们从太阳系外部区域捕获的假设是一致的。
2011-07-11 astro-ph.EP astro-ph.IM
Cladistical analysis of the Jovian and Saturnian satellite systems
木星和土星都有由卫星和光环组成的复杂系统。这些卫星可以分为动力组,这意味着类似的形成情景。最近,在这两颗气体巨星周围发现了更多的不规则卫星,这些卫星尚未被分类。这篇论文的目的是使用一种叫做分支系统学的分析技术来研究气体巨星的卫星和环之间的关系。分支系统学传统上用于研究生物体之间的关系,即“生命之树”。在这项工作中,我们执行的第一个分支研究的对象在行星科学的背景下。我们的方法使用卫星的轨道,物理和成分的特点,在木星和土星系统的对象进行分类。我们发现,在这两个系统,如家庭,在以前的研究中提出的卫星之间的主要关系,被广泛保留。此外,基于我们对木星系统的分析,我们确定了一个新的逆行不规则家族,Iocaste家族,并建议土星系统的Phoebe家族可以进一步分为两个子家族。我们还建议土星的不规则星族应该重新命名,以与木星星族的约定保持一致。使用分支系统学,我们也能够分配到家庭的新的未分类的不规则卫星。两者合计,本研究的结果表明,潜在的使用分支技术在调查轨道机构之间的关系。
2018-04-30 astro-ph.EP
Secular resonances between bodies on close orbits II: prograde and retrograde orbits for irregular satellites
在扩展李和Christou(Celest Mech Dyn Astron 125:133-160,2016)(论文I)中近轨道之间的四个长期共振的分析时,我们推广了半分析模型,使其适用于两个区域中共振之间的一对一映射的逆轨道和逆行轨道。我们提出的一般形式的临界角是一个线性组合的拱点和节点之间的差异的两个轨道$ b_1 Δ\varpi + b_2 ΔΩ$,形成一个长期的共振,其中研究的论文我是最强的。在物理和轨道参数与木星上的不规则卫星Himalia和土星上的Phoebe相似的大质量卫星的轨道附近的测试表明,相空间的$> 20\%$和$> 40\%$分别受到这些共振的影响。共振的存活性是使用完整的牛顿运动方程的数值积分来确认的。我们观察到与$b_1+|b_2|\le 3$的最低阶共振持续存在,而甚至更高阶的共振,直到$b_1+|b_2|\ge 7$,仍然存在。根据质量,在这些长期共振中捕获集成测试粒子的$10\%-60\%$之间,与半分析模型中的相空间分析一致。
2017-04-11 astro-ph.EP
Eclipses of the inner satellites of Jupiter observed in 2015
在2014 - 2015年的共同活动中,我们记录了Amalthea(JV)日食的地面光度观测,并首次通过伽利略卫星记录了Thebe(JXIV)。我们着重于估计内部卫星的测光确定的定位精度是否是足够的动力学研究。我们观察了两个日食的Amalthea和一个底比斯与1米望远镜在Pic du Midi天文台使用红外滤波器和掩模放置在行星图像,以避免开花功能。第三次观测是在圣叙尔皮斯天文台用60厘米望远镜进行的,使用了甲烷过滤器(890 nm)和深吸收带,以减少行星和卫星之间的对比度。背景去除后,我们计算了一个差分孔径测光,以获得光通量,然后与天体测量还原。我们提供的天体测量结果的外部精度为53 mas的食忒拜,和20 mas的Amalthea。这些观测精度大大超过了标准的天体测量。底比斯食的(O-C)s在X轴上为75 mas,在Y轴上为120 mas。阿玛尔泰亚日全食的(O-C)s是95 mas和22 mas,沿着轨道,对于三个事件中的两个。考虑到天体测量结果的(O-C)与精度之比,我们发现与Avdyushev和Ban 'shikova在2008年建立的理论以及JPL JUP 310星历存在显著差异。
2016-05-23 astro-ph.EP
Secular resonances between bodies on close orbits: a case study of the Himalia prograde group of jovian irregular satellites
在相似轨道上的两个物体之间的引力相互作用可以影响轨道演化的显著变化,即使它们的质量与中心体的质量之比非常小。Christou(2005)在$N$ -天体模拟中观察到,在木星的Himalia不规则卫星群的两个成员之间的差分节点$ΔΩ$中偶尔出现共振锁定(对应的质量比为$\sim 10^{-9}$)。使用半分析方法,我们重现了这一现象。我们还证明了存在两个额外的类型的共振,涉及两个组成员之间的角度差异$Δω$和$Δ(Ω+\varpi)$。这些共振导致了$\sim$ 100万年时间尺度上的偏心率和/或倾角的长期振荡。我们在$(a,e,i)$空间中定位了这些共振态,并分析了它们的拓扑结构。在随后的$N$ -体模拟中,我们证实了这三个共振,并发现了涉及$Δ\varpi$的第四个共振.此外,我们研究的发生率和稳定性的四个共振从统计的角度来看,通过整合1000个测试粒子为1亿年。我们为每个共振找到了$\sim 10-30$库。特别是Christou发现的节点共振是最稳定的:在整个积分过程中观察到2个粒子保持天平动。
2016-03-16 astro-ph.EP
Collisional Cascade Caclulations for Irregular Satellite Swarms in Fomalhaut b
我们描述了一套广泛的数值计算的碰撞演化的不规则卫星群周围的1- 300 M的地球行星在120 AU的北落师门系统。对于10- 100颗M-地球行星,初始质量约为行星质量1%的行星群的横截面积与观测到的北落师门b的横截面积相当。在30- 300 M-地球行星中,我们的计算产生了光学厚的卫星群,年龄为1-10百万年。HST和地面AO仪器的观测可以限制这些系统在β Pic移动群中的恒星周围的频率,并可能限制其他附近的年轻恒星协会。
2015-08-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Massive Satellites of Close-In Gas Giant Exoplanets
我们研究的轨道,潮汐加热和质量损失的卫星周围的接近气体巨型系外行星。重点是可能通过其过境特征观测到的大型卫星。我们认为,即使是地球大小的卫星周围的热彗星可能是免疫破坏的轨道衰变;检测到这样一个巨大的卫星将强烈限制潮汐耗散的理论在气体巨星,在某种程度上补充轨道圆化。恒星的引力导致了卫星轨道的显著的周期性偏心率。由此产生的潮汐加热率,每单位质量,远远超过木卫一的和主导的放射性加热到合理的卫星潮汐$Q$的行星轨道周期的几个月。在大约一周的行星轨道周期内,潮汐加热可以完全融化卫星。最后,我们计算上限的卫星质量损失率,由于从表面的热蒸发,有效的,如果卫星的大气层是薄的,蒸汽压可以忽略不计。利用这个上限,我们发现,虽然轨道周期小于几天的热彗星周围的岩石卫星可以显着蒸发在其寿命,可探测的卫星遭受可忽略不计的质量损失在较长的轨道周期。
2009-09-03 astro-ph.EP
Probability of Collisional Capture of Irregular Satellites Around the Gas Giant Planets and Mass Constraints for the Solar Nebula
我们调查的可能性,非弹性碰撞的星子内的类木行星的希尔球可以解释的存在和轨道观察到的不规则卫星。通过这种机制捕获这些卫星不仅高度依赖于原行星盘的质量,而且还依赖于星子尺寸分布的形状。我们对积分时间间隔$\sim 2$ Myr进行了2000次模拟,发现给定当前公认的基于$\sim 2$尺寸分布$dN \sim D^{-1.8} dD$的最小质量太阳星云和星子数密度值,不同类木行星的碰撞率介于$\sim 60$和$\gtrsim 10^3 \, \Myr^{-1}$之间。此外,我们还发现,这些碰撞消除了足够的轨道能量以产生一个束缚轨道的概率是$\lesssim 10^{-5}$,并且对微行星的相对大小几乎没有依赖性。在这些碰撞中,对于半径为$\sim 100$ km的质量,两个质量之间的碰撞能量是$\gtrsim 10^3$乘以引力结合能。此外,碰撞耗散了足够的能量的组合是$\lesssim 10^{-6}$,碰撞能量与引力结合能的比率足够大,足以使碰撞的微行星分裂或完全消失,对于由于微行星碰撞而被捕获的不规则卫星来说,只有一小部分碰撞物质仍与行星结合在一起,很可能是由半径为$\sim 100$ km的大质量物体与半径为$\lesssim 20$ km的较小质量物体碰撞产生的。
2012-08-30 astro-ph.EP