Direct $N$-body simulations of satellite formation around small asteroids: insights from DART's encounter with the Didymos system
本文利用$N$体模拟研究Didymos-Dimorphos型双小行星，发现主星抛射约$2-3\%$质量后数天内即可混沌吸积出卫星，并解释其形状、自转及多体系统形成。
2024-01-18 astro-ph.EP
Chaotic transport of navigation satellites
从数值研究中得知，导航卫星位于动态敏感的环境中，这对其长期可持续性可能具有深远的重要性。我们推导出GNSS动力学的基本哈密顿量，并分析表明，近圆形轨迹位于一个正常双曲不变流形（NHIM），这是双曲的主要来源附近。准圆形轨道通过混沌传输逃逸，由NHIM的稳定和不稳定流形调节，遵循幂律逃逸时间分布$P(t) \sim t^{-α}$，其中$α\sim 0.8 - 1.5$。我们的研究是高度相关的卫星弃置轨道的设计，使用多方面的动力学。
2019-09-25 astro-ph.EP math.DS nlin.CD
Suppression of Chaotic Motion of Tethered Satellite Systems Using Tether Length Control
本研究针对圆形轨道中由无质量不可伸长系绳连接的主、子卫星系统，在忽略多种干扰且子卫星无推进器的设定下，探究其姿态与控制运动问题，为系绳卫星系统的混沌运动抑制研究提供基础分析。
2023-07-25 astro-ph.EP nlin.CD
Diffusive chaos in navigation satellites orbits
中地球轨道上的导航卫星星座存在于第三体长期共振的背景中，这种共振源于月球和太阳的扰动引力效应。由此产生的混乱运动源自相邻共振谐波的重叠，对轨道偏心率产生特别强烈的扰动，这种扰动可被传递到很大的值，从而增加星座的碰撞风险，并可能导致空间碎片的扩散。我们在这里表明，这种运输是一种扩散性质，我们提出了代表性的扩散地图，是有用的，在获得全球理解的动力学结构的导航卫星轨道。
2016-06-01 astro-ph.EP nlin.CD
From order to chaos in Earth satellite orbits
我们考虑地球卫星轨道的半长轴范围内的地球扁率和日月引力的扰动效应是可比的顺序。这一范围涵盖全球导航卫星系统的中地球轨道和通信卫星的地球同步轨道。我们还记得一个长期的和四极模型，基于米兰科维奇矢量制定的微扰理论，它管理的长期轨道演化的主要引力相互作用。我们研究的全局动力学的两个半度的自由度的哈密顿系统的快速李雅普诺夫指标（FLI），在统计意义上使用。具体来说，我们的动作空间的角度平均归一化FLI地图的混沌度的特征，从而克服了传统的稳定性地图的角度依赖性。重点放在长期共振附近的相空间结构上，这对空间碎片界来说是头等重要的。我们确认和量化的过渡，从秩序到混乱的MEO，源于临界倾角，并发现，高度倾斜的GEO轨道是特别不稳定的。尽管它们被认为是正常的，但地球卫星轨道可以拥有非常丰富的动力学行为谱，并且从数学的角度来看，具有所有的复杂性，使它们成为测试混沌理论现代工具的非常有趣的候选者。
2016-10-13 astro-ph.EP nlin.CD
Orbital instability of close-in exomoons in non-coplanar systems
这项工作表明，在非共面多行星系统中，当行星扁率不考虑时，可能发生在近距离卫星上的动力学不稳定性。模拟包括两颗相互倾斜10度的恒星质量行星，其主行星要么是扁圆形，要么是球形。如果主行星是球形的，在临界行星中心距离内的卫星会经历高倾角，在某些情况下还会经历高偏心率，而更远的卫星则会像预期的那样以低倾角和低偏心率稳定地运行。这些违反直觉的动力学现象会随着主行星的扁圆而消失，在这种情况下，卫星的拉普拉斯平面会随着它们的半长轴增加而从主行星的赤道平面过渡到主行星的岁差轨道平面，并且所有的卫星都是动态稳定的，轨道变化非常温和。来自扰动行星的直接扰动已经被研究，并排除了作为最里面卫星行为的解释，因此留下中心恒星的扰动作为原因。当卫星和中心恒星的节进动（从主行星的框架中看到）接近1：1的长期共振时，就会发生不稳定。在非共面系统中，围绕非扁圆行星，月球的节点岁差变得缓慢，并与行星的岁差相当，从而产生共振配置。在建立数值模拟时需要考虑上述影响。
2015-02-16 astro-ph.EP
Chaotic dust dynamics and implications for the hemispherical color asymmetries of the Uranian satellites
天王星不规则卫星产生的尘埃颗粒将在辐射力和扁圆行星和遥远太阳的高度失调的四极电势的同时作用下经历混沌的大振幅偏心振荡。从一组轨道历史，我们估计了尘埃粒子与规则卫星的碰撞概率，并认为这一过程可以解释观测到的天王星最外四颗规则卫星的半球形颜色不对称性。
2013-06-17 astro-ph.EP
The post-Newtonian motion around an oblate spheroid: the mixed orbital effects due to the Newtonian oblateness and the post-Newtonian mass monopole accelerations
本文研究绕扁球体试验粒子的 $J_2$ 牛顿扁率与质量单极子后牛顿加速度共同产生的 $\mathcal{O}(J_2/c^2)$ 混合轨道进动，并给出任意轨道和自转轴取向下的通用密切根数计算方法。
2023-11-19 astro-ph.EP gr-qc physics.space-ph
Semi-analytical estimates for the chaotic diffusion in the Second Fundamental Model of Resonance. Application to Earth's navigation satellites
该研究基于第二基本共振模型的Weierstrass椭圆函数解析解，结合Melnikov与Landau-Teller理论构建随机模型，半解析估计共振混沌层内的扩散系数，并以$2g+h$日月共振中的地球导航卫星为例验证了方法与数值结果吻合良好。
2023-06-16 astro-ph.EP nlin.CD
Chaos in navigation satellite orbits caused by the perturbed motion of the Moon
过去十年中进行的数值模拟表明，全球导航卫星系统的轨道是不稳定的，导致偏心率的明显混乱增长。在这里，我们表明，这些轨道的不规则性和偶然性反映了我们太阳系中许多天体轨道的类似不规则性。我们发现，长期的共振，涉及线性组合的频率的节点和拱点岁差和回归率的月球节点，发生在丰富的，使相空间是线程由一个迂回的随机网络。与太阳系的所有情况一样，共振重叠的地方就会出现混乱。这些结果可能对分析这一不稳定空间区域的四个星座的处置策略具有重要意义。
2015-03-09 astro-ph.EP
Origin of the chaotic motion of the Saturnian satellite Atlas
我们重新审视阿特拉斯的动态。使用卡西尼国际空间站2004年2月至2013年8月的天体测量观测，库珀等人（2015年）发现了阿特拉斯目前受到54：53共转偏心率共振（CER）和54：53林德布拉德偏心率共振（LER）的干扰。他们证明了阿特拉斯的轨道是混沌的，李雅普诺夫时间为10年，这是与普罗米修斯的耦合共振相互作用（CER/LER）的直接结果。在这里，我们使用CoraLin分析模型（El Moutamid et al. 2014）研究了两种共振之间的相互作用，表明混沌区几乎填满了卫星轨道所占据的所有共转位置。四个70：67的半圆型平均运动与潘多拉的共振也是重叠的，但这些共振的影响要弱得多。频率分析使我们能够突出54：53共振之间的耦合，并确认一个简化的系统，包括由于普罗米修斯和土星的扁率的扰动只捕捉到动力学的基本特征。
2016-02-05 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
Saturn's inner satellites : orbits, masses and the chaotic motion of Atlas from new Cassini imaging observations
我们提出了数值推导的轨道和质量估计的土星内部卫星，阿特拉斯，普罗米修斯，潘多拉，Janus和Epimetheus从适合2580新的卡西尼国际空间站天体测量观测跨越2004年2月至2013年8月。这些意见载于补充表格。我们估计GM_ Atlas=0.384+/-0.001 x 10^（-3 km ^3s ^（-2），这个值比之前公布的估计值小13%，但不确定性降低了一个数量级。我们还发现GM_ Prometheus=10.677+/-0.006x10 ^（-3 km ^3s ^（-2），GM_Pandora=9.133+/-0.009x10 ^（-3 km ^3s ^（-2），GM_Janus=126.51+/-0.03x10 ^（-3 km ^3s ^（-2）和GM_Epimetheus=35.110+/-0.009x10 ^（-3 km ^3s ^（-2），与先前公布的值一致，但不确定性也显著降低。我们表明，阿特拉斯目前是在54：53共同旋转偏心共振（CER）和54：53内林德布拉德（ILR）与普罗米修斯共振振动，使其成为耦合CER-ILR系统的最新例子，与土星卫星Anthe，Aegaeon和Methone，可能是海王星的环弧。我们进一步证明阿特拉斯的轨道是混乱的，李雅普诺夫时间约为10年，并表明其混乱行为是与普罗米修斯耦合共振相互作用的直接结果，而不是已知的混乱相互作用的间接影…
2014-10-17 astro-ph.EP
The dynamical structure of the MEO region: long-term stability, chaos, and transport
长期以来，人们一直怀疑全球导航卫星系统存在于复杂共振和混沌运动的背景中;然而，这些现象的精确动力学特征仍然难以捉摸。最近的研究表明，驱动这些动力学的共振的发生和性质主要取决于节点和拱点岁差的频率以及月球节点的回归率。编织在整个倾角和偏心率相空间是一个非常复杂的网状结构的日月长期共振，这变得特别密集的导航卫星轨道的倾角附近。清楚地了解这些共振的物理意义对于设计四个星座的处置策略具有相当大的实际意义。在这里，我们提出的分析和半分析模型，准确地反映了共振相互作用的真实性质，并跟踪拓扑组织的流形上发生的混沌运动。我们提出了一个图集的FLI稳定性地图，显示的程度的相空间的混沌区域，计算通过层次结构的更现实，更复杂的模型，并比较这些图表中的混沌区域的宽度的分析估计的启发式Chirikov共振重叠准则的混沌层。由于卫星的半长轴后退，我们观察到从稳定的Nekhoroshev样结构在三个地球半径，其中规则的轨道占主导地位，到一个Chirikov政权的共振重叠在五个地球半径的过渡。从数值估计的李雅普诺夫时间，我们发现，许多倾斜的，近圆形轨道的导航卫星是强烈的混乱，他们的动态是不可预测的十年的时间尺度。
2015-07-22 astro-ph.EP
The Onset of Chaos in Permanently Deformed Binaries from Spin-Orbit and Spin-Spin Coupling
双星系统中的永久变形物体可能会经历复杂的旋转演化，这是由广泛研究的自旋-轨道耦合效应以及自旋-自旋相互作用产生的更微妙的动力学引起的。物体保持非球面形状的能力在很大程度上决定了它是否会表现出非平凡的旋转行为。在这项工作中，我们采用了一个简化的模型的引力相互作用的主要和卫星对，其中每个机构的四极矩近似为两个直径相对的点质量。在计算了卫星上的净引力矩的主要，和相关的运动方程，我们采用了哈密顿形式主义，它允许微扰处理的自旋-轨道和逆行和逆行自旋-自旋耦合状态。通过单独和集体分析的共振，我们确定的标准共振重叠和混沌的发病，作为一个功能的轨道和几何性质的二进制。我们扩展了二维平面几何来计算自旋-自旋共振中的自旋轨道演化，发现自旋-自旋共振中的卫星在倾斜出平面时会发生进动，但不会翻滚。我们应用我们的共振重叠标准的接触双星系统（216）克娄巴特拉，并发现它的卫星，Cleoselene和Alexhelios，可能是不可避免地表现出混乱的旋转动力学的自旋轨道和逆行自旋自旋共振的重叠。虽然这个模型在构造上可以推广到任何双星系统，但它对研究太阳系中的小天体特别有用，因为它们的不规则形状使它们成为奇异旋转态的理想候选者。
2021-03-23 astro-ph.EP
Spin-orbit coupling and chaotic rotation for coorbital bodies in quasi-circular orbits
共轨天体在太阳周围与行星共享轨道，但也在土星周围的一些卫星对中观察到。也有人提出在其他恒星周围存在共轨行星。对于近距离的行星和卫星，由于耗散潮汐效应，旋转缓慢演变，直到达到某种平衡。当轨道接近圆形时，旋转周期被认为总是与轨道周期同步结束。在这里，我们证明了在准圆轨道的共轨机构，稳定的非同步旋转是可能的质量比和身体形状的范围很广。我们表明，存在一个全新的家庭的自旋轨道共振频率$n\pm kν/2$，其中$n$是轨道平均运动，$ν$的轨道天平动频率，和$k$的整数。此外，当由于轴向不对称性而产生的自然旋转振动频率$σ$与$ν$具有相同的幅度时，旋转变得混乱。自$ν\llσ$以来，土星的共轨卫星是同步的，但共轨系外行星可能会呈现非同步或混沌旋转。我们的结果证明了一个物体的自旋动力学不能脱离它的轨道环境。我们进一步预期，类似的机制可能会影响任何平均运动共振的机构的旋转。
2013-12-03 astro-ph.EP
Chaotic zones around rotating small bodies
太阳系的小天体，如小行星、海王星外天体、彗星核、行星卫星，直径小于一千公里，通常形状不规则，通常像哑铃或接触双星。这种重力哑铃的旋转在其周围产生了一个混沌轨道区。我们确定其程度分析和数字。我们发现，混沌区膨胀显着，如果旋转速率降低，特别是，该区域膨胀超过两倍，如果旋转速率降低10倍的“离心破碎”阈值。我们说明的混沌轨道区的性质的例子中的全球轨道动力学小行星243伊达（它有一个月亮，Dactyl，轨道附近的混沌区的边缘）和小行星25143丝川。
2017-05-08 astro-ph.EP nlin.CD
How do the small planetary satellites rotate?
本文从小行星卫星自转的动力学稳定性出发，研究了小行星卫星的典型自转状态问题。我们发现，大多数发现的卫星与未知的旋转周期不能同步旋转，因为没有稳定的同步1：1自旋轨道状态存在。它们要么旋转得比同步快得多（那些潮汐未进化的），要么，更不可能的是，混乱（潮汐进化的物体或捕获的慢旋转体）。
2010-05-13 astro-ph.EP
Chaotic tides as a solution to the Hyperion problem
本文提出海伯利安的混沌翻滚增强潮汐耗散，并通过反馈机制平衡土卫六迁移引起的共振激发，从而解释其共振轨道，无需精细调节。
2024-02-24 astro-ph.EP
The Dynamics of Three-Planet Systems: an Approach from Dynamical System
我们详细研究了三颗行星在一颗中心恒星的影响下相互作用的运动。众所周知，有两个以上行星的系统在长时间保持准稳定后变得不稳定，导致一些行星的高度偏心轨道运动或喷射。在本文中，我们关注的是这种准稳定性以及随后的不稳定性的物理基础，并提倡所谓的“停滞运动”在相空间中，这已经在动力系统领域进行了探索。我们采用李雅普诺夫指数、轨道根数功率谱和准稳定运动持续时间分布来分析三行星系统的相空间结构，这是最简单的，也是最有代表性的一个表明不稳定性的相空间结构。从李雅普诺夫指数可以看出，系统在初始准稳定状态下几乎是非混沌的，而在此之后则变为间歇性混沌。非混沌运动在作用角图中产生水平密集带，而空洞对应于混沌运动。我们得到的轨道偏心率的功率谱的幂律。幂律分布也被发现的准稳定状态的持续时间。将这些结果综合起来，我们可以得到这样一幅图：相空间由所谓的KAM环面和卫星环面组成，它们嵌入混沌海中。卫星环面具有自相似分布，并且负责持续时间的无标度幂律分布。该系统在一个KAM环和卫星环之间长期处于停滞状态，并不时地向另一个KAM环移动，表现出间歇性的混沌行为.
2010-03-17 astro-ph.EP
On the rotational dynamics of Prometheus and Pandora
通过数值实验研究了土星两颗卫星普罗米修斯（S16）和潘多拉（S17）的可能自转状态。通过计算运动的李雅普诺夫谱，分析了所有可能的同步旋转模式和接近这些模式的运动的姿态稳定性。稳定性分析证实了普罗米修斯和潘多拉的旋转可能是混沌的，尽管不排除有规律行为的可能性。两颗卫星的姿态不稳定区在相空间截面上形成一系列围绕主同步谐振中心的同心带。提出了这些带可能形成捕获同步旋转卫星的“屏障”的假说。混沌旋转的卫星可以模仿普通的同步行为：它们在很长一段时间内保持优先方向，卫星图形的最大轴近似指向土星。
2013-02-16 astro-ph.EP
Nutation-orbit resonances: The origin of the chaotic rotation of Hyperion and the barrel instability
本文建立不依赖平面或主轴自转假设的三维哈密顿模型，证明章动-轨道共振主导土卫七自转，并解释桶状不稳定性及长期混沌扩散。
2024-10-25 astro-ph.EP
The rotation states predominant among the planetary satellites
根据潮汐扰动时间尺度的论点，皮尔在1977年指出，大多数不规则卫星（旋转状态未知）预计将接近其初始（快速）旋转状态。在这里，我们调查的问题，目前的典型旋转状态中所有已知的卫星从动力学稳定性的观点。我们探讨了已知行星卫星在（$ω_0$，$e$）稳定图上的位置，其中$ω_0$是卫星的惯性参数，$e$是卫星的轨道偏心率。我们发现，大多数的卫星与未知的旋转状态不能同步旋转，因为没有稳定的同步1：1自旋轨道状态存在。它们要么旋转得比同步快得多（那些潮汐未进化的），要么，更不可能的是，混乱（潮汐进化的物体或捕获的慢旋转体）。
2013-12-18 astro-ph.EP
Stability maps for the 5/3 mean motion resonance between Ariel and Umbriel with inclination
针对天王星卫星穿越5/3平运动共振时缺乏混沌量化的问题，该研究使用频率分析法构建稳定性图，发现低能量下相空间主要稳定，随能量增加混沌区扩大至仅剩局部天平动区稳定。
2023-09-09 astro-ph.EP nlin.CD
The main perturbing objects on the orbits of (616) Prometheus and (617) Pandora
普罗米修斯和潘多拉对卫星的动力学演化是混沌的，只有短短的3.3年李雅普诺夫时间。众所周知，每6.2年发生一次的普罗米修斯和潘多拉的后殿线的反对齐是一个关键的配置，放大了它们的混沌动力学演化。然而，普罗米修斯和潘多拉之间的相互作用不足以解释哈勃太空望远镜观察到的纵向滞后。目前的工作的主要目标是确定的主要贡献者的混沌动力学演化的普罗米修斯-潘多拉对超越自己。因此，在这项工作中，我们首先探索这个动力系统的敏感性，以了解它的数值，然后建立数值实验，以达到我们的目标。我们发现，土星系统的几乎所有主要卫星都在普罗米修斯和潘多拉轨道的演变中发挥了重要作用。
2022-02-03 astro-ph.EP
Chaotic dynamics in the planar gravitational many-body problem with rigid body rotations
在过去的十年中，冥王星小卫星的发现引起了人们对矮行星卫星动力学的关注。考虑到这样的系统，我们研究了一个平面$N$体系统，其中所有的机构是点质量，除了一个单一的刚体。然后，我们提出了一个简化的模型，包括一个平面$N$体问题的刚体作为一个一维连续体（即身体被视为一个杆与任意质量分布）。这种模型提供了一个很好的近似高度不对称的几何形状，如最近观察到的星际小行星'Oumuamua，但也适合分析。通过Melnikov方法，我们解析地证明了当其中一个轨道是近圆轨道时同宿混沌的存在性，并给出了当轨道较复杂时混沌的数值证据.我们表明，在参数空间中的混沌的程度是密切相关的偏离一个纯粹的圆形轨道。这些结果表明，混沌是普遍存在的多体问题时，一个或多个刚体表现出非球形和高度不对称的几何形状。混沌旋转的激发似乎不需要潮汐耗散、潮汐变化或轨道共振。这样的动力学给出了一个可能的解释路线观察到的混沌动力学$N$体系统，如冥王星系统，其中一些机构是高度非球形的。
2018-05-29 astro-ph.EP nlin.CD
Analytical methods in Celestial Mechanics: satellites' stability and galactic billiards
本文采用解析与数值技术，研究天体力学中两个模型：一是考虑地球非球形及日月引力的地球卫星哈密顿模型，用半解析法给出轨道稳定性估计；二是含中心核的椭圆星系折射台球模型，结合开普勒势与谐振子势，分析轨迹的周期、稳定与混沌特性。
2024-02-01 astro-ph.EP math.DS
Cislunar Mean-Motion Resonances: Definitions, Widths, and Comparisons with Resonant Satellites
Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学）
本文利用PCR3BP模型研究地月轨道平均运动共振的定义、宽度及与共振卫星的比较，揭示了共振区的广泛影响范围，并验证了简化模型与高保真轨道预测的一致性。
2025-05-15 astro-ph.EP math.DS
Eviction-like resonances for satellite orbits. Application to Phobos, the main satellite of Mars
卫星的运动可以经历其轨道的岁差频率与围绕恒星的主行星的平均运动之间的长期共振。这些共振中的一些可以显著地改变卫星的偏心率（驱逐共振）和倾角（驱逐共振）。在本文中，我们详细研究了长期的共振，可以扰乱卫星的轨道，特别是驱逐类。虽然在穿过一个类似驱逐的共振时倾斜总是被干扰，但捕获只能在半长轴减小时发生。例如，火星最大的卫星火卫一的情况就是如此，它将在未来穿越其中一些共振，因为它的轨道由于潮汐效应而缩小。我们估计的影响共振交叉在卫星轨道上，包括捕获概率，作为几个参数的函数，如偏心率和倾斜的卫星，和行星的轨道。最后，我们使用频率图分析的方法来研究共振动力学的基础上的稳定性地图，我们表明，一些长期的共振可能会重叠，这导致混沌运动的倾斜的卫星。
2022-01-26 astro-ph.EP
The dynamics of the outer edge of Saturn's A ring perturbed by the satellites Janus and Epimetheus
我们提出了一个分析模型来研究土星A环外缘的动力学。后者受到与Janus和Epimetheus的7：6平均运动共振的影响。由于两颗共轨卫星的马蹄形运动，环边缘粒子交替地陷入共转偏心共振（CER）或林德布拉德偏心共振（LER）。然而，谐振振荡周期长于Janus和Epimetheus轨道切换之间的4年间隔。平均的运动方程，我们的模型是数值积分来描述的7：6 CER和LER的环边缘区域的周期性扫描的效果。我们发现四个径向带（范围136715-136723，136738-136749，136756-136768，136783-136791 km）在十年尺度上是混沌的，其中粒子半长轴具有周期性变化，由于部分天平动运动的CER固定点。几十年后，在CER与Janus（分别为Epimetheus）的情况下，半长轴的最大变化约为11 km（分别为3 km）。同样，粒子偏心率有部分振荡迫使每4年的LER。对于最初的圆形轨道，达到的最大偏心率约为0.001。我们将我们的工作应用于“佩吉”，最近在环边缘发现的一个对象，确认它是强烈扰动的Janus 7：6 LER。CER目前对该天体没有影响，然而拟合的半长轴正好在径向范围136756-136768 km的混沌区之外。
2019-05-16 astro-ph.EP
Spin-orbit resonances and rotation of coorbital bodies in quasi-circular orbits
当自旋-轨道共振有一些重叠时，非对称物体在偏心开普勒轨道上的旋转可能是混沌的。在这里，我们表明，旋转的两个共轨机构（两个行星围绕恒星或行星的两个卫星）也可以是混乱的，即使是准圆形轨道的中心体。当存在耗散时，在近似圆形轨道上的天体的自转周期被认为总是与轨道周期同步结束。在这里，我们证明了在准圆轨道的共轨机构，稳定的非同步旋转是可能的质量比和身体形状的范围很广。我们进一步表明，旋转变得混乱时，由于轴向不对称的自然旋转振动频率，是相同的数量级的轨道振动频率。
2014-10-12 astro-ph.EP
Dynamical history of the Galilean satellites for a fast migration of Callisto
伽利略最内侧卫星（木卫一、木卫二和木卫三）的动力学特征是一系列的平均运动共振，称为拉普拉斯共振，以及强烈的潮汐耗散，导致它们的半长轴在很长的时间尺度上变化很大。木星系统中能量耗散的确切历史尚不清楚，但已经提出了几种理论。潮汐共振锁定表明，大的外卫星也可以快速迁移。如果木卫四是这种情况，那么它应该在过去与木卫三的2：1平均运动共振，影响所有四个伽利略卫星的运动。因此，我们的目标是确定木卫四的快速迁移是否与系统当前的轨道配置兼容。由于共振交叉的混沌性质，不同的结果是可能的。我们的一小部分模拟表明，木卫四可以与木卫三的2：1共振交叉，而不会被捕获并保留拉普拉斯共振。然而，在大多数情况下，我们发现卡利斯托被捕获到共鸣中，尽管它的迁移不同。随着木卫四继续快速向外迁移，卫星基本上偏离了精确的8：4：2：1的比例，但仍然保持着共振链。木卫四最终可以通过与木卫三的高阶平均运动共振来摆脱它。之后，卫星系统能够放松到其当前的配置，以获得合适的卫星耗散参数。因此，尽管具有挑战性，但有可能为木卫四的快速迁移建立一个关于伽利略卫星过去历史的自洽图像。
2022-10-02 astro-ph.EP
Deformation and tidal evolution of close-in planets and satellites using a Maxwell viscoelastic rheology
本文提出了一种新的潮汐理论。假设为麦克斯韦粘弹性流变学，我们利用重力场系数的微分方程计算天体的瞬时变形。这种方法允许大的偏心率，它不限于准周期扰动。它可以考虑扩展类的扰动，包括混沌运动和瞬态事件。我们将我们的模型应用到一些已经检测到的偏心热彗星和超级地球的平面配置。我们表明，当弛豫时间的变形是大于轨道周期，自旋轨道平衡自然出现在半整数的平均运动，即使是气态行星。在超级地球的情况下，这些平衡可以保持非常低的偏心率值。我们的方法也可用于研究具有复杂内部结构和其他流变性的行星。
2014-11-07 astro-ph.EP math.DS physics.geo-ph
High-Precision Measurements of Brightness Variation of Nereid
海王星的一颗卫星Nereid有一个高偏心率的椭圆轨道，其半长轴大于200海王星半径，被归类为不规则卫星。虽然不规则卫星的捕获起源已被广泛接受，但先前的几项研究表明，海卫二形成于海王星的环行星盘，并被海卫一向外喷射到现在的位置。我们的时间序列测光观测证实了自旋是稳定的，非混沌的，周期为11.5小时，如Grav等人（2003）所指出的。涅瑞伊德的光学颜色与海王星外天体和半人马座的光学颜色无法区分，尤其是那些中性色的。我们还发现了海卫二自转与小外天体的尺寸-自转分布的一致性。更有可能的是，Nereid起源于一个从日心轨道捕获的移民天体，该轨道距离海王星轨道4-5 AU。
2012-12-04 astro-ph.EP
