Planetary Chaos and the (In)stability of Hungaria Asteroids
匈牙利小行星群位于主小行星带内部,半长轴在1.8至2天文单位之间,离心率低,倾角为16至35度。最近,有人提出匈牙利小行星的数量正在长期下降,这可能与晚期重轰炸(LHB)撞击物有关(Bottke等人,2012年)。虽然Bottke et al.(2012)和Bottke et al.(2012)重现了呈指数下降的匈牙利人种群,但真正的匈牙利人从未被证实具有相同程度的不稳定性。在这里,我们发现,匈牙利的稳定性是强烈依赖于火星的偏心率,这是混乱和不可预测的陀螺时间尺度上的演变。我们发现,火星的高偏心率主要通过与火星的近距离接触而影响匈牙利人,而不是行星的长期模式。然而,匈牙利目前的最小近日点(在百万年时间尺度上)并不能诊断它们的长期稳定性,这是由于一些长期和平均运动共振影响匈牙利地区(Milani等人,2010年)。我们的结论是,行星的混乱使得它不可能确定观察到的匈牙利的有效寿命。此外,火星离心率的长期变化可能导致匈牙利的损失随着时间的推移而变化。我们推测,一些最稳定的匈牙利可能已经被放置在他们目前的轨道时,火星的偏心率明显高于今天。
2017-04-18 astro-ph.EP
Formation of planetary debris discs around white dwarfs I: Tidal disruption of an extremely eccentric asteroid
25%-50%的白矮星(WD)拥有可观测的和动态活跃的残余行星系,这是基于近距离的星周尘埃和气体以及光球金属污染的存在。目前被接受的理论解释包括小行星在au尺度的距离上幸存于恒星的巨大分支演化,随后在恒星质量损失后被扰动到WD掠食轨道上。在这项工作中,我们调查这些高偏心(e > 0.98)小行星的潮汐破坏,因为他们的方法和潮汐周围的WD中断。我们解析计算的破坏时间尺度和比较的结果与完全自洽数值模拟的碎石桩使用N体程序PKDGRAV。我们发现,这个时间尺度是高度依赖于轨道的近心点,并在很大程度上独立于其半长轴。我们确定,球形小行星很容易打破,并形成高度偏心碰撞环,不吸积到WD没有额外的力量,如辐射或升华。这一发现突出了这种力量在WD行星系物理学中的至关重要性。
2014-09-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Chaotic rotation and evolution of asteroids and small planets in high-eccentricity orbits around white dwarfs
观测到的白矮星大气中的行星碎片主要来自高偏心率($>0.99$)轨道上的小天体的破坏。尽管它们很重要,但这些小行星的物理和轨道演化在很大程度上仍未被探索。在这里,我们提出了一种新的方法来估计快速混沌旋转对高偏心率三轴小行星的轨道演化的影响,并正式表征其角旋转速度和轨道要素的随机时间过程的传播。通过采用冲量近似,我们证明了在近星点通过期间,剧烈的引力相互作用在轨道和小行星的旋转之间传递能量。如果自旋脉冲的分布是围绕零对称的,那么最终的结果将是半长轴的长期减小和离心率的进一步增加。然而,我们发现的证据表明,混乱的旋转可能是自我调节的方式,这些影响减少或无效。我们发现,在高偏心轨道上的小行星可以打破自己除了-在一种类型的YORP-less旋转裂变-而实际上没有进入罗氏半径,具有潜在的重大后果的碎片的分布和能量需求的引力散射在金属污染的白矮星行星系统。这种机制提供了一个稳定的物质流冲击白矮星,而不会迅速耗尽恒星系统中的小天体。
2019-08-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Formation of eccentric gas discs from sublimating or partially disrupted asteroids orbiting white dwarfs
在白矮星周围的21个已知的气体碎片盘中,其中很大一部分显示出可以用气体偏心分布来很好地描述的观测特征。在没有嵌入物体或附加力的情况下,这些圆盘不应该长时间保持偏心,而是应该由于粘性扩散而成圆形。我们从这些恒星观察到的金属污染和红外线过量与潮汐破坏的亚恒星体的存在是一致的。我们证明,使用平滑粒子流体动力学,升华或部分破坏行星的偏心轨道上围绕一个白矮星将形成并保持一个气体盘的偏心率在0.1以内,低于,轨道上的身体。我们还证明了在白矮星SDSS J1228+1040周围观察到的偏心气体盘可以用同样的假设来解释。
2021-05-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Chaos over Order: Mapping 3D Rotation of Triaxial Asteroids and Minor Planets
在二体系统中,用三轴刚体椭球近似的天体,由于受到中心质量的时变引力矩的作用,会发生混沌旋转。在小的轨道偏心率值,旋转是短期有序和可预测的相称的自旋轨道共振,而在偏心率接近1,混沌完全接管。在这里,我们提出了完整的三维旋转运动方程围绕所有三个主轴的三轴小行星和两个独立的方法的数值解的基础上欧拉旋转和四元数代数。结合欧拉运动方程的试积分和GALI($k$)方法,对整个偏心率范围内的混沌旋转区域进行了数值研究。我们量化的顺序-混沌边界形状的依赖性,通过改变一个prolateness参数,并发现,主要的1:1自旋轨道共振消失特定的适度长扁的形状已经在偏心率低至0.3。在一个固定的低程度的prolateness和完全消失在约0.8的偏心率随着偏心率的增加,周围的主要1:1共振的短期稳定性的岛屿收缩。这座岛也被混沌侵占,在较长的时间尺度上,表明较长的李雅普诺夫指数。在3:2自旋轨道共振附近的轨道在较小的偏心率下变得混乱,但在高达0.8的偏心率下出现有序旋转的分离包体。初始扰动的旋转速度在纬度远离精确平衡的结果在自由天平动,章动,极移,这是不匹配的线性化分析忽略惯性项。
2022-04-04 astro-ph.EP
Transient Jupiter Co-orbitals from Solar System Sources
我们展示了从主带小行星和半人马座轨道到与木星共轨运动的动力学路径,包括逆行(倾角$i>90^o$)状态。我们估计,在任何给定的时间,都应该有$\sim1$更大规模或更大的逃逸小行星在一个短暂的直接(EQUIDE)轨道上,其半长轴接近木星($a\simeq a_J$),与按比例更多的较小物体,这取决于它们的大小分布。这些天体中的大多数将处于马蹄形动力学状态,由于它们的中等偏心率(大部分时间超过5天文单位)和相对于木星几乎遍布天空的轨道,因此很难被探测到。我们还表明,$\approx$ 1%的瞬态小行星共轨人口是逆行轨道与木星。这个种群,就像最近发现的小行星(514107)2015 BZ $_{509}$,可以与$a\simeq a_J$一起度过数百万年,包括数万年或数十万年的逆行1:-1共轨共振。因此,逃逸的近地小行星很可能是少数已知具有$a\simeq a_J$的高倾角天体的前兆。我们比较生产的木星合作轨道从逃逸NEAs与那些从传入半人马座。我们发现,临时直接合作轨道可能是由半人马座捕获为主,但我们只发现生产(临时)逆行木星合作轨道(包括非常长寿的)从NEA源。我们假设,原始消除内太阳系的微行星人口可以提供一个供应路线的亚稳定外太阳系水库的高倾角半人马座。
2020-07-29 astro-ph.EP
Resonant amplitude distribution of the Hilda asteroids and the free-floating planet flyby scenario
本文提出自由漂浮行星飞掠可触发木星快速外迁并改变3:2共振位置,从而解释希尔达小行星最小共振振幅缺失的观测特征,并约束了该行星的轨道与质量参数。
2024-10-01 astro-ph.EP
On the Secondary's Rotation in Synchronous Binary Asteroid
本文研究了同步双星系统中,次级小行星进入1:1自旋轨道共振时,次级小行星的自转。所使用的模型是由一个球形的主要加上一个三轴椭球次要的平面完整的两体问题。与经典的自旋-轨道方法相比,本文有两个不同之处:(1)考虑了次级粒子转动对相互轨道的影响;(2)采用周期轨道方法代替了哈密顿方法。我们的研究发现:(1)这两族周期轨道的谱系与限制性三体问题中三角平动点附近周期轨道族的谱系相同。(2)在次级质量可以忽略的极限情况下,通过将长周期轨道与自由天平动等价,将短周期轨道与轨道偏心率引起的强迫天平动等价,我们的结果可以简化为经典的自旋轨道理论。然而,当次级质量不可忽略时,两种模型表现出明显的差异。(3)通过对周期轨道稳定性的研究,对于特定的双星系统,我们可以得到双星系统的最大平动振幅(通常小于90 °),以及不破坏双星系统同步状态的最大轨道互偏心率。我们还发现了次级天体的平动振幅与轨道偏心率之间的反相关。并以(65803)Didymos系统为例说明了结果。
2020-01-06 astro-ph.EP
A Dedicated Lunar Trojan Asteroid Survey with Small Ground-Based Telescopes
一颗共轨小行星与一颗次要天体共享围绕其主要天体的轨道。虽然更常见的是一颗小行星与一颗行星共享围绕太阳的轨道,但一颗共轨小行星同样可以共享月球围绕地球的轨道。虽然这类小行星离地球很近,因此相对明亮,但它们在天空中的快速运动可能会逃过近地小行星调查的检测。发现这种月球共轨小行星(我们在此统称为月球特洛伊小行星或LT)将促进我们对内太阳系轨道动力学的理解,并将为越来越多的地月空间飞行任务提供研究机会。目前还没有已知的LT小行星,最近一次发表的关于这些小行星的调查是在近40年前进行的。理论上已经确定,地月L4和L5点附近的轨道可以存活数百万年。虽然这个时间尺度比太阳系的寿命短,但它引入了暂时捕获小行星进入LT状态的可能性。该项目旨在利用现代技术对LT的数量进行观测评估。使用iTelescope网络的四个小型地面望远镜,天空中的$8340\;deg^2$被测量到$15^{th}$等。虽然探测到一个快速移动的近地物体,但没有观测到LT。我们用$H<26$推导出了$\lesssim 5$ LT的一个上限。
2022-03-14 astro-ph.EP
Orbits of Near-Earth Asteroid Triples 2001 SN263 and 1994 CC: Properties, Origin, and Evolution
三体模型与阿雷西博和戈德斯通雷达数据的拟合揭示了两个近地小行星三联体的性质。三颗小行星系统2001 SN 263的特征是一颗质量约为10^13 kg的主小行星,一颗质量约为1%的内卫星以约3个主半径在约0.7天内绕轨道运行,一颗质量约为2.5%的外卫星以约13个主半径在约6.2天内绕轨道运行。1994 CC是一个较小的系统,其主恒星质量约为2.6 \times 10^11 kg,两颗卫星的质量约为主恒星质量的2%和1%,轨道距离约为主恒星半径的5.5和19.5倍。它们的轨道周期分别为~1.2天和~8.4天。共振参数的检查表明,卫星目前没有处于平均运动共振。在两个系统(2001 SN 263内天体:d{ \varpi }/dt ~1.1 deg/day,1994 CC内天体:d{ \varpi }/dt ~ -0.2 deg/day)中都检测到了拱点和节点的岁差,这与相互作用轨道和主扁率引起的长期演化的分析预测相一致。卫星轨道平面之间的非零相互倾角提供了两个系统中数据的最佳拟合(2001 SN 263:~14度,1994 CC:~16度)。我们的最佳拟合轨道是一致的近圆周运动,除了1994年CC的外卫星,它有一个偏心轨道的e ~ 0.19。我们研究了几个过程,可以产生所观察到的偏心率和倾角,包括Kozai和evection共振,过去的平均运动共振交叉,并密切接触类地行星。特别是,我们…
2011-02-28 astro-ph.EP
Is the Grand Tack model compatible with the orbital distribution of main belt asteroids?
小行星带的特点是具有不同物理性质的天体径向混合,与最小质量太阳星云的预期相比,质量非常低,并具有兴奋的轨道分布。小行星带演化的模型表明,其结构的起源与类地行星的形成过程密切相关。Grand Tack模型提出了一个可能的解决方案,以协调火星的小质量与小行星带的性质,包括质量耗尽,径向混合和轨道激发的难题。然而,虽然在大粘性模型中产生的倾角分布与观察到的一致,但偏心率分布偏向于比今天发现的更大的值。在这里,我们评估的小行星带的轨道特性的演变,从年底的大钉模型(在年底的气体星云阶段时,行星出现从分散的气体盘),在整个随后的演变的太阳系,包括一个不稳定的巨行星约400 My后。在不稳定之前,类地行星是在动态冷轨道上建模的,木星和土星锁定在3:2的平均运动共振中。在巨行星不稳定之后,该模型继续额外的4.1 Gy。我们的结果表明,在大粘性模型中得到的偏心率分布演变到一个非常类似于目前观察到的,和半长轴分布也是如此。倾斜度分布几乎保持不变,在低倾斜度时略微倾向于耗尽;这导致得出结论,在Grand Tack末端的倾斜度分布有点过度兴奋。
2017-01-10 astro-ph.EP
Results of numerical integrations of the orbits of fictive asteroids in vicinity of 2:1, 3:1 and 3:2 resonances
本文通过数值积分研究共振附近虚构粒子的轨道,探讨共振摄动周期和共振宽度对行星质量、偏心率及初始经度差的依赖,主要关注平面限制性三体问题。
2025-03-26 astro-ph.EP
Trojan capture by terrestrial planets
研究了金星、地球和火星捕获小行星进入1:1平均运动共振特别是特洛伊轨道的情况。目前的理论研究预测特洛伊小行星是行星形成的常见副产品。这不仅是外巨行星的情况,也是内太阳系的类地行星的情况。通过数值积分,我们研究了捕获效率和被捕获物体的稳定性。我们发现,与外行星相比,内太阳系行星的捕获效率更大,但大多数被捕获的特洛伊小行星都不是长期稳定的。在没有任何耗散力的情况下,研究了由对象的混沌行为引起的这种临时捕获。它们表现出一种有趣的混合动力学行为,就像从一个拉格朗日点跳到另一个拉格朗日点。
2016-11-22 astro-ph.EP
A possible mechanism of the Kirkwood gap formations at the very beginning
选取了2020年5月31日MPC星表中绝对星等H <16 m的小行星与木星3:1、5:2和2:1平均运动共振(MMR)轨道。2:1 MMR中的轨道数是其他两种共振中的几十倍。在2:1 MMR中的天体中,有邻近小行星家族,特别是忒弥斯家族的母天体碎片。进行了数值计算,以评估数十万年来所选轨道的演变。考虑到了来自所有八颗主要行星的扰动和轨道近日点位移的相对论效应。对于3:1和5:2 MMR中的所有轨道,轨道偏心率都有所增加,这足以使天体接近火星。在2:1 MMR中,没有检测到轨道偏心率的充分增加。由于非引力效应(NGE)的作用,这种共振中的轨道偏心率会增加。雅科夫斯基效应的作用可以解释一颗大小为5公里的小行星在大约10亿年或更长的时间内从2:1的MMR中退出。20多亿年前,在2:1的差距中有数十个超过50公里大小的天体。要想在一开始就形成2:1共振的缺口,小行星带的物理条件必须与今天有很大不同。特别是,早期太阳系的太阳辐射强度可能比现在高得多。
2023-02-03 astro-ph.EP
Asteroid 2014 OL339: yet another Earth quasi-satellite
我们的星球有一个永久的卫星-月球-,可能有大量的迷你卫星或短暂的不规则天然卫星,以及三个临时的天然逆行卫星或准卫星。这些类卫星-(164207)2004 GU 9,(277810)2006 FV 35和2013 LX 28-是地球的自由伴侣。准卫星的轨道演化可能会将它们转变为我们星球的临时卫星。在这里,我们研究了最近发现的Aten小行星2014 OL 339的动力学演化,以表明它目前正沿着相对于地球的准卫星轨道运行。这一集至少开始于775年前,它将结束165年从现在开始。这个天体的轨道相当混乱,与164207一起是已知的地球类卫星中最不稳定的。这组小天体在动力学上是非常不均匀的,但其中三个表现出类似Kozai的动力学:164207的近日点的辐角在-90度左右振荡,277810的近日点的辐角在180度左右振荡,2013 LX 28的近日点的辐角保持在0度左右。小行星2014 OL 339目前没有参与任何类似Kozai的动力学。
2014-10-07 astro-ph.EP
On a possibility of transfer of asteroids from the 2:1 mean motion resonance with Jupiter to the Centaur zone
论文分析了天体从主小行星带(MBA)向半人马座区域转移的可能性。分析了小行星与木星2:1平均运动共振(MMR)的轨道。我们选择的小行星是在共振轨道与e > 0.3,其绝对星等H不超过16米。轨道总数为152。进行了数值计算,以评估10万年时间间隔内轨道的演变情况,并为未来制定了项目。有六具尸体被发现从2:1的比例区域转移到了半人马座。这些天体转移到半人马带的时间从4,600年到70,000年不等。这种转移发生在轨道离开共振和身体接近木星之后。当达到足够的轨道偏心率后,天体接近一颗类地行星,它们的轨道就会离开MMR。进行了准确度估计,以确认小行星可能转移到半人马座区域。
2021-05-28 astro-ph.EP
When the horseshoe fits: Characterizing 2023 FY3 with the 10.4 m Gran Telescopio Canarias and the Two-meter Twin Telescope
本研究通过大望远镜观测和N体模拟,发现新近发现的小行星2023 FY3为S型快速自转天体,处于地球共轨空间边缘,呈马蹄形共振行为,曾经历迷你月球捕获且未来可能重演,丰富了迷你月球的组成多样性认知。
2023-11-01 astro-ph.EP
Potential Jupiter-Family Comet Contamination of the Main Asteroid Belt
我们提出了“快照”数值积分的测试粒子代表彗星和小行星状物体在内部太阳系旨在调查的短期动态演变的物体接近小行星和彗星之间的动态边界定义的Tisserand参数相对于木星,T_J(即,T_J=3)。正如预期的那样,我们发现单个测试粒子的T_J并不总是初始轨道类型的可靠指标。此外,我们发现,百分之几的测试粒子与彗星一样的起始元素(即,在我们的200万年积分期间,即使不包括非引力,也有一些(类似于彗星族彗星)到达主带状轨道(至少是暂时的),显然是通过与类地行星的引力相互作用和与木星的平均运动共振的暂时捕获。我们估计,在百万年时间尺度上,偶尔到达主带状轨道的真正彗星族彗星的比例可能在0.1- 1%的数量级,尽管在这样的轨道上停留相当长时间的比例肯定要低得多。因此,在任何特定时间,主带彗星群中类似JFC的闯入者数量可能很小,但仍然不为零,这一发现对于利用主带彗星追踪挥发性物质的原始分布具有重要意义。内太阳系。在我们的积分中,具有彗星状起始轨道要素的测试粒子过渡到主带状轨道,似乎在很大程度上被阻止到达低偏心率,低倾角轨道。因此,我们发现,低偏心率,低倾角的主带彗星可能提供一个更可靠的手段来跟踪原始冰含量的主小行星带比主带彗星人口作为一个整体。
2016-04-28 astro-ph.EP
A road-map to white dwarf pollution: Tidal disruption, eccentric grind-down, and dust accretion
很大一部分白矮星显示出金属线,表明行星物质的污染,但吸积过程仍然知之甚少。本文的主要目的是制作一个路线图,说明白矮星污染的几个潜在途径,并将这些途径与观测结果联系起来。我们提出的主要道路开始于一个分散的小行星的潮汐破坏和一个高度偏心的潮汐盘的形成,具有广泛的碎片大小。这些碎片的坡印廷-罗伯逊(PR)阻力单独的吸积太慢,无法解释所观察到的速率。相反,在第二阶段,包括差分拱点进动在内的几个过程导致偏心碎片之间的高速碰撞。大的小行星在分裂时会产生更多的碎片,导致快速研磨并产生短暂而强烈的尘埃爆发,而较小的小行星则会在较长的时间内研磨。在最后阶段,碰撞产生的尘埃通过阻力循环并吸积到白矮星上。我们表明,当吸积速率超过10^7 g/s时,由PR阻力引起的光学薄尘埃吸积会产生大的红外(IR)过量。我们假设周围的白矮星以高速率吸积,但没有检测到红外过量,尘埃循环需要增强阻力-例如,由于存在气体附近的磁盘的近心。
2021-11-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
Binary Asteroid Encounters with Terrestrial Planets: Timescales and Effects
许多与类地行星近距离相遇的小行星都处于双星结构中。在这里,我们计算相关的遭遇时间尺度和调查的影响,遇到一个二进制的共同轨道。我们使用的分析和数值方法与广泛的初始条件相结合。我们的测试案例包括通用的二进制接近,适度,和广泛的分离,以及七个良好的特点近地二进制。我们发现,近的方法(<10地球半径)发生在几乎所有的双星1-10万年的时间尺度。在这样的距离,我们的研究结果表明大幅修改二进制的半长轴,偏心率和倾角,我们量化。在30个地球半径范围内的相遇通常发生在百万年以下的时间尺度上,并对更广泛的双星产生重大影响。近地双星生命中的重要过程,如潮汐和辐射演化,可以被行星遭遇改变或停止。
2011-11-11 astro-ph.EP
Search for L4 Earth Trojan asteroids with the 2.5-meter Wide Field Survey Telescope
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Institute of Deep Space Sciences, Deep Space Exploration Laboratory(深空科学研究所,深空探测实验室);College of Physics, Guizhou University(贵州大学物理学院)
利用大视场巡天望远镜对地球L4拉格朗日点区域进行大规模巡天,未发现新特洛伊小行星,将稳定种群上限约束为N(H<19.1)<19。
2026-07-01 astro-ph.EP astro-ph.IM
A record of the final phase of giant planet migration fossilized in the asteroid belt's orbital structure
小行星带的特点是在动力激发轨道上的物质总质量极低。尼斯模型解释了太阳系的许多特殊性质,包括太阳带的激发态,通过调用外行星之间的轨道不稳定性。然而,以前关于尼斯模型对小行星带结构影响的研究很难重现最里面的小行星的轨道倾角分布。在这里,我们展示了巨行星迁移的最后阶段是如何塑造小行星带的,特别是它的倾角分布。由于与剩余星子的相互作用导致土星远离木星,它的轨道进动速度随着两颗行星相互作用的减弱而减慢。当行星接近它们的现代分离时,木星完成的轨道比土星的轨道少五圈,木星对土星的偏心作用力加强。我们使用数值模拟表明,没有小行星的轨道进动之间的24-28角秒/年是有关的倾斜问题。当土星的岁差加速时,高倾角的小行星被激发到行星交叉轨道上,并从内部主带中移除。通过这一过程,小行星带的轨道结构被重新塑造,从而显著改善了模拟结果。
2019-12-05 astro-ph.EP
The Orbit of Asteroid 1994 PC1
近地小行星由于其轨道特性和靠近太阳系内行星,对地球可能是危险的。利用2011年6月和7月收集的三组CCD图像,确定了小行星1994 PC 1在日冲时的轨道要素。该机构的具体赤经和赤经计算通过最小二乘板减少(考虑视差),并与喷气推进实验室。这些数据然后被用来找出1994年PC 1的轨道要素,以及任何统计上的不确定性。这项研究指出,偏心率为0.3272(+0.00009或-0.0005),半长轴为1.3401 AU(+0.0001 AU或-0.0004 AU),倾角为33.30^{ \circ }(+0.05 ^{ \circ }或-0.01 ^{ \circ }),118.01^{ \circ }升交点的经度(+0.09 ^{ \circ }或-0.02 ^{ \circ }),近日点辐角为47.14^{ \circ }(+0.005 ^{ \circ }或-0.08 ^{ \circ }),最近一次近日点的时间为JD 2455642.88(+0.007或-0.03)。
2011-11-22 astro-ph.EP
Configuration of Single Giant Planet Systems Generating `Oumuamua-Like Interstellar Asteroids
本研究通过长期数值模拟验证潮汐碎裂机制在单巨行星系统中的可行性,发现行星偏心轨道(eₚ~0.2)和木星质量(Mₚ~Mⱼ)为最优条件,明确了类似ʻOumuamua星际天体的产生比例等关键规律。
2025-02-05 astro-ph.EP
Impact flux of asteroids and water transport to the habitable zone in binary star systems
到目前为止,对系外行星的观测已经发现了50多个双星系统,其中有71颗行星。我们预计这些数字会增加,因为太阳附近超过70%的主序星是双星或多星系统的成员。在这样的系统中,行星的运动强烈地依赖于恒星系统的参数(恒星分离和离心率)和行星系的结构(行星的数量和它们的轨道行为)。如果一颗类地行星在其主星的所谓宜居带(HZ)内运动,那么这颗行星的宜居性取决于许多参数。一个关键因素当然是水量。在这项工作中,我们调查的运输水从超越雪线的HZ在一个双星系统,并将其与一个单一的恒星系统。
2015-05-26 astro-ph.EP
Speeding past planets? Asteroids radiatively propelled by giant branch Yarkovsky effects
通过吸积碎片的白矮星了解行星系的命运,关键在于追踪恒星演化巨分支阶段期间系外小行星的轨道和物理特性。巨分支的光度超过太阳的三个数量级,导致小行星上的Yarkovsky和YORP效应显着增强。在这里,我们放置在Yarkovsky引起的小行星和行星之间的差异迁移的界限,在巨大的分支质量损失建模一个外海王星与内部和外部外柯伊伯带。在我们的边界模型中,小行星在经过行星时移动得太快,以至于无法改变它们最终的命运,其范围可以是:(i)在10^4-10^5天文单位的系统外部区域中居住,(ii)被宿主恒星吞没,或者(iii)经历了雅可夫斯基引起的轨道倾角翻转,而没有任何雅可夫斯基引起的半长轴漂移。在这些剧烈的极限情况下,行星对半径小于10公里的小行星的暂时共振捕获是微不足道的,在行星的希尔球内捕获需要微调耗散。这里介绍的各种各样的结果表明,有必要在今后的研究中采用复杂的结构和辐射外小行星模型。确定金属污染小行星在白矮星周围的位置取决于对极端Yarkovsky物理学的理解。
2019-02-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Observational Completion Limit of Minor Planets from the Asteroid Belt to Jupiter Trojans
随着发现的小行星越来越多,确定一个观测上完整的样本对于统计分析和为太阳系动态演化的理论模型提供信息至关重要。本文提出了一种简单的方法来估计作为半长轴函数的绝对星等H_lim的经验观测完备性。我们的方法在应用中需要更少的假设和决策,使结果在实施它的研究中更具可移植性和可重复性,并且可以扩展到预计在未来十年使用Vera C的更大的小行星数据集。鲁宾天文台的时空遗产巡天(LSST)。使用的H_lim(a)的值在半长轴,a,在高分辨率下确定的,我们表明,观测完整的样本大小的主带小行星是大于2的因素相比,使用一个保守的单一值的H_lim,在以前的研究中经常采用的方法。此外,通过拟合小行星数据库中H_lim(a)至7e5天体的简单物理模型,我们的模型揭示了主带与主带以外的小行星群(匈牙利、希尔达斯和特洛伊)之间的统计学显著差异,表明可能存在人口差异,如它们的大小、偏心率或倾角分布。
2020-10-15 astro-ph.EP
The Asteroid Belt as a Relic From a Chaotic Early Solar System
小行星带的轨道结构记录了太阳系的动力学历史。目前的小行星带只包含${\rm \sim 10^{-3}}$地球质量,但小行星的轨道是动态激发的,偏心率和倾角有很大的差异。在类地行星形成模型的背景下,这条带可能是由木星的轨道迁移所激发的。类地行星也可以在不引起木星迁移的情况下重现;然而,由于它需要在地球轨道之外存在严重的质量赤字,这个模型系统地使小行星带处于激发不足状态。在这里,我们表明,如果木星和土星的早期轨道是混乱的,小行星的轨道可能已经被激发到目前的状态。气态巨行星轨道的随机变化导致共振在主带上不断跳跃,并在数千万年的时间尺度上激发小行星的轨道。虽然流体动力学模拟表明,气体巨星在气体盘阶段结束时可能处于平均运动共振状态,但小的扰动可能会使它们进入混乱但稳定的状态。这些气态巨行星目前的轨道是后来在外太阳系的不稳定期间实现的。虽然众所周知,现在的太阳系表现出混沌行为,但我们的研究结果表明,早期的太阳系也可能是混沌的。
2016-09-16 astro-ph.EP
The binary asteroid 22 Kalliope: Linus orbit determination on the basis of speckle interferometric observations
本文给出了22颗Kalliope小行星的Linus卫星的轨道根数。轨道要素的确定是基于由SAO RAS操作的6米BTA望远镜获得的散斑干涉数据。我们处理了2011年12月10日至16日期间围绕22 Kalliope主要组成部分运行的Linus的9个准确位置。为了确定莱纳斯的轨道要素,我们采用了直接几何方法。形式误差约为5 mas。这种精确度使得研究随着时间的推移受到不同扰动影响的Linus轨道要素的变化成为可能。本文给出了六个经典轨道根数的估计,如Linus轨道的半长轴a = 1109 ± 6 km,偏心率e = 0.016 ± 0.004,相对于黄道面的倾角i = 101° ± 1°等。
2014-05-05 astro-ph.EP
On the co-orbital motion in the planar restricted three-body problem: the quasi-satellite motion revisited
在平面和圆形限制性三体问题的框架下,我们考虑一颗小行星与一颗行星以准卫星运动绕太阳运行。准卫星轨道是一个与行星共轨共振的日心轨道,其特征是偏心率不为零,共振角在零附近。同样,在行星的旋转坐标系中,它描述了与逆行卫星相同的轨迹,尽管行星起着摄动的作用。在过去的几年里,这种运动的小行星的发现使得“准卫星”一词越来越多地出现在文献中。然而,在旋转坐标系中研究这类约束问题时,有些作者却用“逆行卫星”来表示这类运动。在本文中,我们打算澄清使用的术语,以弥合之间的差距微扰共轨的观点和更一般的方法在旋转框架。通过对共轨相空间的数值探索,我们描述了准卫星域,并强调它是不可达到的低偏心率平均过程。我们将表明,准卫星域有效地包括在域的逆行卫星和整齐地定义在频率方面。最后,我们突出了一个显着的高偏心准卫星轨道对应的冻结椭圆的日心坐标系。我们将这一结果扩展到偏心的情况下(行星偏心运动),并表明两个家庭的冻结椭圆起源于这个显着的轨道。
2018-11-05 astro-ph.EP
The orbital evolution of asteroids, pebbles and planets from giant branch stellar radiation and winds
在演化恒星周围发现了50多颗行星,在白矮星周围发现了35多个碎片盘,这突出表明人们越来越需要了解早期和渐近巨星分支(GB)恒星周围的小天体演化。卵石和小行星很容易受到来自GB星强烈光度和风的强烈加速度的影响。在这里,我们建立方程,可以模拟随时间变化的GB恒星辐射,风阻力和质量损失。我们推导出完整的三维运动方程的轨道根数,由于(1)爱泼斯坦和斯托克斯制度的恒星风阻力,(2)坡印廷-罗伯逊阻力,(3)雅科夫斯基漂移的季节和昼夜分量。我们证明,通过平均,潜在的长期偏心率和倾角的激发,由于雅科夫斯基漂移可以超过从坡印廷-罗伯逊阻力和辐射压力至少三个数量级,可能抛出的小行星生存YORP自旋到一个广泛分散的云周围产生的白矮星。仅GB Yarkovsky效应就可以在一百万年内改变小行星轨道偏心率的10%。来自恒星风阻力的阻尼扰动可能同样极端,但强烈依赖于高度不确定的局部气体密度和平均自由程长度。我们的结论是,GB的辐射和风的影响时,必须考虑建模后的主要序列小于约1000公里的机构的演变。
2015-05-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Influence of the Centaurs and TNOs on the main belt and its families
半人马座是轨道位于巨行星轨道之间的物体。它们被认为主要来自海王星外天体,也是近地天体的来源之一。海王星外天体(TNO)穿过海王星的轨道,产生了半人马座。我们调查他们与主带小行星的相互作用,以确定如果混乱的散射所造成的近距离接触和这些机构的影响可能发挥了作用,在主带的动力学演化。我们发现,到达内太阳系的半人马座和TNO可以改变主带小行星的轨道,但前提是它们的质量在单次遭遇时比太阳质量小10亿,或者在多次近距离遭遇时比太阳质量小一个数量级。半人马座和TNO不太可能在主带中有大量分散的年轻小行星家族,但它们可能扰乱了一些老的小行星家族。目前起源于半人马座或海王星外天体的主带小行星可能位于外带,寿命短于4 My,最有可能在2.8 au和3.2 au之间,离心率比典型的主带小行星大。
2016-11-17 astro-ph.EP
Physical and dynamical properties of selected Earth co-orbital asteroids
我们提出了我们的调查的物理和动力学特性的选定地球共轨小行星。对四颗共轨小行星(138175)2000 EE 104的光度学光学光变曲线、自转周期和极解进行了研究(P=13.9476+/-0.0051小时),(418849)2008 WM 64(P=2.4077+/-0.0001小时)、2016 CA 138(P=5.3137+/-0.0016小时)和2017 SL 16(P=0.3188+/-0.0053小时)的细胞因子水平被确定或改进并呈现在本工作中。对于这项调查,我们结合了在保加利亚国家天文台进行的观测-罗真使用的FoReRo 2仪器连接到2 mRCC望远镜以及稀疏的数据从AstDys 2数据库。与旋转性质平行,我们进行了数值动力学模拟,以研究这些物体的轨道稳定性,并找出是否与它们的旋转性质有关。结果表明,轨道稳定性受轨道本身的影响,主要是轨道偏心率和轨道倾角的影响,这两个因素是造成与其他太阳系行星近距离碰撞的主要原因。我们不能对轨道稳定性和小行星旋转状态之间的关系做出明确的结论,因此我们需要进一步的调查和观测来证明或反驳它。
2023-01-09 astro-ph.EP
Inclination pathways of planet-crossing asteroids
对高倾角半人马座过去演化的长期统计模拟表明,它们的轨道相对于太阳系的不变平面,在跨海王星空间的一个大的半长轴范围内,往往是极向的。在这里,我们奠定了解释这些发现的行星穿越小行星的倾斜路径的研究的分析基础。我们表明,Tisserand关系分区的倾斜半长轴参数空间的三体问题到不同的区域取决于小行星的Tisserand参数T或相当于它的轨道倾角I_infinity远离行星。Tisserand关系表明I_infinity > 110 deg.(T < -1)不能被注入行星的轨道内。注入逆行轨道和高倾角逆行轨道发生在倾角走廊45度。< I_infinity < 110度(-1< T < 2)。倾角分散在整个倾斜路径的中等和高倾角的解释长期扰动的行星和极轨道是最小的。当一颗穿越行星的小行星暂时离开倾斜轨道时,其长期演化仍然取决于其Tisserand参数,这一点可以从其离心率色散得到证明。使用海王星作为扰动行星的运动方程对小行星轨道进行的模拟证实了这些结果,因为Tisserand关系是与时间无关的。Tisserand倾角路径将对来自外太阳系的彗星以及外海王星空间可能存在的未知行星提供重要的限制。
2022-01-04 astro-ph.EP
The Dynamical Evolution of the Asteroid Belt
小行星带是内太阳系原始小行星群的残留物。然而,目前小行星的轨道具有与长期动力学稳定性相容的所有可能的偏心率和倾角值,而初始的微行星轨道应该是准圆形的,几乎是共面的。小行星群的总质量是原始存在的一小部分。此外,具有不同化学/矿物特性的小行星并不像人们从原行星盘中存在径向温度梯度所预期的那样,以平均日心距离有序排列,但它们部分混合。这些性质表明,小行星带在其生命周期中受到一个或一系列过程的严重雕刻。本文回顾了迄今为止提出的过程,讨论了它们所解释的性质以及它们所面临的问题。重点是支付之间的相互作用的动力和碰撞的小行星种群的演变,它允许使用的大小分布来约束动力学模型。我们把小行星带的演化分为三个阶段。第一阶段开始于气态原行星盘的生命期,当巨行星形成并可能经历大规模迁移时,并在气体移除后继续,在类地行星的积累期间。第二阶段发生在气态原行星盘被移除之后,当巨行星由于相互动力学不稳定性和与海王星外微行星盘的相互作用而突然改变轨道时,小行星带变得特别活跃。第三阶段涵盖了巨行星不稳定的后果,直到今天。
2015-01-25 astro-ph.EP
Evidence from the asteroid belt for a violent past evolution of Jupiter's orbit
我们利用主小行星带中大(> 50 km)小行星的当前轨道结构来约束巨行星从原始轨道迁移到当前轨道时的演化。Minton和Malhotra(2009年)指出,主带中大型小行星的轨道分布可以通过巨行星在τ ~ 0.5My时间尺度上的指数衰减迁移来重现。然而,自洽的数值模拟表明,在如此短的时间尺度上,巨行星的微行星驱动的迁移与它们的半长轴的指数变化不一致(Hahn & Malhotra,1999)。实际上,典型的时间尺度是τ> 5 My。当巨行星在这个时间尺度上的迁移应用于小行星带时,所得到的轨道分布与观测到的轨道分布不一致。然而,行星间的相遇会大大加快行星迁移的速度。考虑一个演化,木星和土星都与海王星质量的行星(可能是天王星或海王星本身)近距离相遇,第三颗行星在被土星向内散射后,又被木星向外散射。这种情况导致木星和土星之间的轨道间隔非常迅速地增加,我们在这里显示对小行星带的结构只有轻微的影响。这种类型的演化被称为跳跃木星案例。我们的研究结果表明,迁移前的小行星带的总质量和动力学激发与目前观察到的相当。此外,他们暗示,在迁移之前,木星和土星的轨道比现在的轨道要小得多。
2010-09-08 astro-ph.EP
On quasi-satellite periodic motion in asteroid and planetary dynamics
应用周期轨道解析延拓方法,在三体问题框架下研究了准卫星运动。在最简单的,但不是平凡的模型,即平面圆形限制的问题,它是已知的,准卫星运动与一个家庭的周期性的解决方案,称为家庭$f$,其中包括1:1共振逆行轨道。在我们的研究中,我们确定的临界轨道的家庭$f$,继续在椭圆和空间模型和计算相应的家庭产生的,并组成骨干的准卫星制度的限制模型。然后,我们证明了这些家庭在一般的三体问题的延续,我们验证和解释以前的计算,并显示存在一个新的家庭的空间轨道。研究了周期轨道的线性稳定性。稳定的周期轨道解开了相空间中1:1共振角振动的规则运动的机制。即使在高偏心率和倾角的情况下也存在这种区域,其中可能存在一些动力学区域,在这些区域中可以发现寿命较长的小行星或共轨系外行星。
2018-09-12 astro-ph.EP
Quasi-satellite orbits in the general context of dynamics in the 1:1 mean motion resonance. Perturbative treatment
我们的调查是由最近发现的小行星绕太阳运行,同时停留在太阳系行星之一的长时间。这种运动状态通常被称为准卫星状态,因为即使在最接近的时候,小行星和行星之间的距离也远远大于行星可以容纳其卫星的空间区域(希尔球)。我们探讨的性质的准卫星制度的背景下,空间限制的圆形三体问题“太阳行星小行星”。通过双重数值平均,我们构建的演化方程描述的小行星的轨道要素的长期行为。特别注意的是,在准卫星轨道和一个在另一种类型的轨道中可用的1:1共振的运动之间可能的过渡。对具有足够小的偏心率和倾角的小行星运动,给出了相应演化路径的粗略分类。
2014-09-07 astro-ph.EP
Capture Probability in the 3:1 Mean Motion Resonance with Jupiter
研究了小行星在Yarkovsky效应作用下从主带内侧向中间迁移时,与木星3:1平均运动共振的捕获概率和穿越概率。我们利用Hadjidemetriou(1993)的辛映射对平均平面限制性三体问题进行代数映射,加入木星轨道的长期变化和非辛项来模拟迁移。我们发现,对于快速迁移率,捕获发生在初始偏心率的离散窗口,其具体位置取决于初始共振角,这表明捕获现象不是概率性的。对于缓慢的迁移率,这些窗口变得更窄,并开始积累在低偏心率,产生一个相互重叠的区域,捕获概率趋于100%,与绝热制度的理论预测一致。我们的模拟可以预测在绝热和非绝热情况下的捕获概率,与Gomes(1995)和Quillen(2006)的结果吻合得很好。我们将我们的模型应用于与Roig等人(2008)相同的背景下的灶神星小行星家族,发现结果表明灶神星家族成员进入3:1平均运动共振的高捕获概率基本上由木星的偏心率及其长期变化决定。
2014-03-12 astro-ph.EP
Spin-orbit coupling of the primary body in a binary asteroid system
本文通过高阶哈密顿模型研究双小行星系统中椭球形主天体的自旋-轨道耦合,发现其存在两种自旋平衡态,并揭示了总角动量临界值两侧动力学结构的根本差异。
2024-07-31 astro-ph.EP
Misaligned circumbinary disks as efficient progenitors of interstellar asteroids
气体环双星盘(CBDs)是一种常见的自然观测到的高度倾斜的双星轨道。这些盘中的粒子,一旦气盘消散,由于波节的进动,可以达到很大的相互倾斜。与n体模拟,包括碎片,我们表明,错位盘的粒子可以是有效的祖先星际小行星(ISA)。相互倾斜度较大的粒子之间发生的碰撞具有较大的碰撞速度,这可能导致质量喷射,并且碎片尺寸和喷射速度的范围很广。我们探讨的二元参数,其中大部分的类地行星形成的材料被喷射,而不是吸积成行星。喷射大量材料所需的不对准随着二元偏心率而减小。如果双星偏心率的分布是均匀的,并且初始粒子CBD相对于双星轨道的取向是各向同性的,那么大约59%的双星更有可能通过高速体-体碰撞喷射出大部分CBD类地行星盘质量,而不是保留这些物质并构建类地行星。然而,在非零盘粘度的气体盘阶段的二元-盘相互作用将减少这一部分。Oumuamua的成分、小尺寸、高度细长的形状和翻滚运动与错位CBD产生的ISA一致。
2022-08-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Coorbital capture at arbitrary inclination
研究了太阳系行星共轨区的俘获过程。1:1共振中的绝对捕获可能性是由随机构造的统计集合来确定的,这些集合对无质量小行星的$7.24\times 10^5$进行编号,这些小行星被设置为从一颗质量为1000亿美元的行星的共轨区域的外边界径向迁移到内边界。轨道状态包括共轨捕获、抛射、与太阳和行星碰撞以及自由穿越共轨区域。逆行捕获相对于顺式捕获的相对效率被确认为共轨共振的固有性质。有一半的小行星穿过共轨区,而不管偏心率和任何小于$120^\circ$的倾角。我们还发现,最近发现的木星逆行共轨小行星2015 BZ 509几乎恰好位于与其轨道参数相关的捕获效率峰值处。
2017-04-03 astro-ph.EP
Trailing (L5) Neptune Trojans: 2004 KV18 and 2008 LC18
海王星特洛伊的数量被认为比木星特洛伊和主带小行星的数量要多,尽管到目前为止,这个遥远的小行星群中只有8个成员被观测到。早期发现的六个围绕拉格朗日点L4的海王星特洛伊已经被详细研究,但最近发现的两个围绕L5点的尾随特洛伊,2004 KV 18和2008 LC 18,尚未被研究。在本文中,我们报告我们的调查,这两个新的海王星特洛伊的动力学行为。我们的计算表明,小行星2004 KV 18是一个暂时的海王星特洛伊。最有可能的是,它在203kyr之前被捕获到尾随的特洛伊木马云中,并且在未来不迟于165kyr不会保持这个身份。根据我们轨道模拟的统计数据,我们认为这个物体更像是一个分散的柯伊伯带物体。相反,小行星2008 LC 18的轨道要稳定得多。在散布在轨道不确定性范围内的克隆轨道中,相当一部分克隆可能在L5蝌蚪轨道上存活4 Gyr。稳定性对半长轴和共振角的强烈依赖表明,迫切需要进一步的观测来将轨道限制在稳定区域。我们还讨论了这两个尾随特洛伊的存在和动态的影响,对太阳系的历史。
2012-05-13 astro-ph.EP
The Chelyabinsk superbolide: a fragment of asteroid 2011 EO40?
明亮的火球或火流星是由高速进入地球大气层的流星体引起的。2013年2月15日,在俄罗斯车里雅宾斯克附近的天空中观察到一个超级火流星。这样的流星可能是小行星衰变的结果,在这里,我们探索这种可能性应用多步骤的方法。首先,我们使用现有的数据和蒙特卡洛优化(验证使用2008年TC 3作为模板),以获得一个强大的解决方案的车里雅宾斯克撞击前的轨道(半长轴= 1.62天文单位,偏心率= 0.53,倾角= 3.82度,经度的升交点= 326.41度和近日点的参数= 109.44度)。然后,我们使用这个最可能的轨道和数值分析,挑选出候选人的成员,我们称之为车里雅宾斯克小行星家族。最后,我们进行N体模拟,以确认或拒绝候选人和撞击物之间的任何动态连接。我们发现可靠的统计证据车里雅宾斯克集群的存在。它似乎包括多个小行星和两个相对较大的成员:2007 BD 7和2011 EO 40。车里雅宾斯克超火流星最有可能的母体是2011 EO 40。这些物体的轨道受到相当大的扰动,因为它们不仅与地月系统发生近距离接触,而且还与金星、火星和谷神星发生近距离接触。在这种情况下,星团的年龄不可能超过20-40 kyr。
2013-08-10 astro-ph.EP
Dynamical Constraints on the Origin of Main Belt Comets
为了了解主带彗星(MBC)7968 Elst-Pizzaro、118401和P/2005 U1的起源,研究人员对这三颗冰质小行星和大量假设的MBC的动力学进行了研究。这些物体的广泛的数值积分的结果表明,这些MBC形成的地方,通过碰撞打破了一个更大的前体。模拟特别指出,这些天体的起源是忒弥斯小行星家族,排除了彗星起源的可能性(即彗星从太阳系外部向内散射,并在最初被捕获在小行星带)。结果还表明,当7968 Elst-Pizzaro和118401维持它们的轨道1 Gyr时,P/2005 U1在离心率上混乱地扩散,并在~20 Myr变得不稳定。后者表明这个MBC曾经是忒弥斯家族的成员,现在正在逃跑。对忒弥斯家族附近的假想MBC轨道的数值积分显示了稳定轨道的群集(偏心率小于0.2,倾角小于25 °)。这表明在这个家族附近可能存在更多的MBC(尽管它们可能还没有被激活)。详细的模拟结果和MBCs的形成和起源的模型上的限制,并讨论了它们的影响,为更多的这些对象的检测。
2009-10-29 astro-ph.EP
The Perturbed Full Two-Body Problem: Application to Post-DART Didymos
本文研究NASA DART撞击Didymos-Dimorphos双小行星系统后的受扰动力学,引入“可观测要素”结合全自旋-轨道耦合数值方法,估计了系统质量及撞击引起的轨道参数变化,发现轨道变化依赖撞击时双星间距,且DART引起的形变将降低所需速度变化量。
2023-07-31 astro-ph.EP
Magnitude and timing of the giant planet instability: A reassessment from the perspective of the asteroid belt
今天人们普遍认为,我们的太阳系经历了一个阶段,在此期间,巨行星的轨道变得非常不稳定。近年来,许多研究已经确定了这种事件的痕迹,并为这种事件的发生提供了合理的理由。然而,不稳定性的大小(就轨道变化而言)和时间(就气盘的扩散而言,是早是晚)仍然是一个公开的辩论。类地行星似乎设置了严格的约束:要么巨行星不稳定发生得很早,而类地行星仍在形成,要么木星和土星的轨道必须冲动地彼此分离,在半长轴上有足够大的“跳跃”(Brasser et al. 2009; Kaib and Chambers 2016),以使类地行星保持稳定。由于大的轨道跳跃是一个低概率事件,早期不稳定性假说似乎是有利的。然而,假设不稳定幅度不同,小行星带也会以不同的方式演化。这两个约束条件需要相互匹配,以使一个场景优于另一个场景。Morbidelli等人(2010年)考虑到小行星最初的动力学冷盘,得出结论认为,需要一个巨大的跳跃来重建当前的小行星带。在这里,我们确认了相同的结论,但考虑到小行星群已经在离心率方面受到强烈激发,例如在Grand Tack情景中产生的小行星群(Walsh等人,2011年)。由于小行星是在气体盘被移除后才存在的,与类地行星不同,无论不稳定性发生的早或晚,这种对巨行星跳跃宽度的限制都是有效的。因此,在这个阶段,假设早期不稳定性似乎没有提供任何优势,在概率重建的太阳系结构。
2016-06-14 astro-ph.EP
Dynamical orbital evolution of asteroids and planetesimals across distinct chemical reservoirs due to accretion growth of planets in the early solar system
本文通过N体数值模拟研究早期太阳系行星吸积增长如何驱动小行星和星子跨S型与C型化学储库的径向混合与均一化,揭示初始偏心率和木星、土星质量在偏心率搅动中的关键作用,并联系26Al半衰期解释NC与CC陨石二分法的形成时标。
2023-08-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Orbital properties of binary minor planets
已知太阳系中存在许多小行星(BMPs;包括小行星和海王星外天体)。目前观测到的BMP的轨道和物理性质,为它们的起源、演化和演化条件提供了重要的信息和线索。在这里,我们研究的BMP与目前已知的轨道解决方案(BMP的相互轨道,而不是BMP围绕太阳的轨道)的轨道特性。我们发现,BMP通常是高度倾斜相对于它们的轨道围绕太阳,与各向同性分布的分布一致。不受潮汐力影响的BMP被发现具有高偏心率,非热偏心率分布峰值在中间偏心率(通常为0.4-0.6)。BMP的高倾角和偏心率表明,BMP在密集的碰撞环境中演化,在这种环境中,除了潮汐和长期的Kozai影响外,引力相遇在它们的轨道演化中发挥了重要作用。
2010-06-24 astro-ph.EP
Influence of periodic orbits on the formation of giant planetary systems
巨型行星系形成的后期具有丰富的动力学机制。先前对三颗巨行星最初在气盘中的准圆形和准共面轨道上的模拟表明,尽管气盘具有很强的偏心率和倾斜阻尼,但可以形成高度相互倾斜的配置。许多注意力都集中在倾斜型共振上,要求在行星迁移过程中获得大的偏心率。在这里,我们表明,倾斜激励也存在于小到中等的偏心率在两个行星系统,以前经历了一个喷射或合并,并在气相结束时接近共振的可重复性。我们执行这些行星系的动力学分析,指导计算的平面家庭的周期轨道和分歧的家庭的空间周期轨道。我们表明,在小到中等偏心率的倾斜激励可以产生(临时)捕获倾斜型共振和可能接近的非共面系统的空间周期性轨道有助于保持他们的相互倾斜在很长一段时间。
2018-04-25 astro-ph.EP
Long-term dynamical survival of deep Earth coorbitals
我们研究了地球共轨小行星的长期动力学生存,重点是近圆形,近平面轨道,现有的研究表明是最稳定的。通过测试粒子的数值积分,我们表明,大约四分之一的初始人口可以生存至少50%的年龄的太阳系的马蹄铁粒子是四到五倍的可能性比L4/L5特洛伊人生存。从最终状态的统计数据,我们约束的存在的星子大小的对象最初在同轨天平动,发现通常$5^{-2}_{+7}$等星子,不超过$27^{-9}_{+30}$(95\%的置信度)可能已经存在。我们的模拟还表明,地球轨道偏心率的偶发变化可能导致了共轨的大量逃逸,尽管在统计上不太可能产生足够大的变化($>$ 0.01)。然后,我们考虑的轨道演化的大小下降到$D = 50$米的Yarkovsky效应下的小行星,并发现对象与$D$ $<$ 1公里应逃脱超过4 Gyr与最小的小行星逃脱后200万年。此外,我们测试地球的共轨区域是否可能由通过向外的Yarkovsky漂移到达的小行星构成,正如Zhou等人所指出的那样。(A\&A,622,A97,2019)。我们发现这是一个效率低下的过程,因为行星近距离相遇会迅速将轨道分散到远离地球的小行星带。最后,我们讨论了如何Yarkovsky的不稳定行动可能会减轻通过自旋状态的演变或后期碰撞粉碎的大型母小行星。
2021-08-08 astro-ph.EP
A study of temporary captures and collisions in the Circular Restricted Three-Body Problem with normalizations of the Levi-Civita Hamiltonian
在过去的几十年里,由于其在一些主题中的相关性,如彗星和小行星的临时捕获和空间飞行任务的轨道设计,圆形限制性三体问题的拉格朗日平衡点$L_1$和$L_2$附近的动力学已经得到了关注。在本文中,我们调查的临时捕获使用管流形的水平李雅普诺夫轨道起源于$L_1$和$L_2$的CR 3BP的能量值尚未考虑到目前为止。在证明了用笛卡尔变量计算的$L_1$或$L_2$上的任何哈密顿规范化的收敛半径在幅度上受到$\|1-μ-x_{L_1}\|$的限制($μ$表示问题的简化质量)之后,我们研究了正则化是否允许我们克服这个限制。特别是,我们认为描述的平面三体问题的列维-奇维塔正规化的哈密顿量,我们计算其规范化的太阳-木星约化质量的能量区间,克服了笛卡尔规范化的限制。因此,对于我们考虑的能量的最大值,我们注意到从李雅普诺夫轨道发出的管歧管的结构中的过渡,其中可以包含在执行一个完整的循环之前与次级体碰撞的轨道。我们讨论了这种过渡的临时捕获的相关性。
2020-01-13 astro-ph.EP math-ph math.MP
Orbits of very distant asteroid satellites
本文利用高分辨率成像、Genoid算法、NEATM热模型和光变曲线分析极宽双星小行星,测定多系统直径与新轨道,并探讨BYORP、YORP及碰撞起源。
2025-03-19 astro-ph.EP