In extending the analysis of the four secular resonances between close orbits in Li and Christou (Celest Mech Dyn Astron 125:133-160, 2016) (Paper I), we generalise the semianalytical model so that it applies to both prograde and retrograde orbits with a one to one map between the resonances in the two regimes. We propose the general form of the critical angle to be a linear combination of apsidal and nodal differences between the two orbits $ b_1 Δ\varpi + b_2 ΔΩ$, forming a collection of secular resonances in which the ones studied in Paper I are among the strongest. Test of the model in the orbital vicinity of massive satellites with physical and orbital parameters similar to those of the irregular satellites Himalia at Jupiter and Phoebe at Saturn shows that $> 20\%$ and $> 40\%$ of phase space is affected by these resonances, respectively. The survivability of the resonances is confirmed using numerical integration of the full Newtonian equations of motion. We observe that the lowest order resonances with $b_1+|b_2|\le 3$ persist, while even higher order resonances, up to $b_1+|b_2|\ge 7$, survive. Depending on the mass, between $10\%-60\%$ of the integrated test particles are captured in these secular resonances, in agreement with the phase space analysis in the semianalytical model.
Stable retrograde orbits around the triple system 2001 SN263
NEA 2001 SN 263是ASTER任务的目标-巴西第一次深空任务。Araujo等人(2012年)描述了平面和平面情况下三元系组件周围的稳定区域。知道逆行轨道预计会更稳定,在这里我们提出了一个补充研究。我们现在考虑在内部和外部区域中围绕系统组件运行的粒子,其相对倾角在$90^{\circ}< I \leqslant180^{\circ}$之间,即,逆行轨道的粒子我们的目标是描述逆行轨道系统的稳定区域,然后分离出一个首选区域来放置空间探测器。对于一个太空任务来说,最有趣的区域是那些在逆时针情况下不稳定,但在逆行情况下稳定的区域。这种配置提供了一个稳定的区域,使飞行任务探测器处于相对逆行的轨道,同时,由于预计它们将具有逆行轨道,因此保证了一个没有碎片的区域。我们发现,事实上,内部和外部的稳定区域显着增加时相比,Escherde的情况。对于具有$e=0$和$I=180^{\circ}$的粒子,我们发现α和β周围的几乎整个区域保持稳定。然后,我们确定了三个内部区域和一个外部区域,这些区域对于放置太空探测器非常有趣。我们提出的稳定区域发现逆行的情况下,这些首选区域的讨论。我们还讨论了与β和γ粒子的共振的影响,以及在这种情况下的Kozai机制的作用。这些结果有助于我们理解和表征三重系统2001 SN 263在考虑逆行轨道时的稳定性,并为ASTER任务的设计提供重要参数。
对任意倾角的三体问题中的共振捕获进行了数值研究。无质量的粒子被设置为从1:5共振之外与一颗质量为1000的行星漂移,从而遇到行星的不同平均运动共振的网络。随机构造的样本探索0至180度倾角的参数空间,增量为5度,总计近6x10^5个数值模拟。30个共振内部和外部的行星的位置进行监测。我们发现,逆行共振是出乎意料的更有效的捕获比逆行共振,共振顺序不一定是一个很好的指标,在任意倾角的捕获效率。捕获概率显着下降,在中等样本偏心度的初始倾角范围内[10度,110度]。轨道反演是可能的初始圆形轨道与倾角范围[60度,130度]。在1:1共轨共振中的捕获在大的逆行倾角时很可能发生。如果行星的轨道偏心率大于0.1,则通过偏心Kozai-Lidov机制的作用降低捕获概率。捕获的不对称性出现在内部和外部共振之间,因为被捕获的轨道优先被捕获在内部共振中。逆行共振的相对俘获效率表明,逆行轨道上的达摩克洛和半人马座小行星的动力学寿命必须明显大于逆行轨道上的动力学寿命,这意味着最近发现的逆行共振小行星2006 BZ 8,2008 SO 218,2009 QY 6和1999 LE 31(Morais和Nynui,2013,MNRAS 436,L30)可能是在外部巨行星之间徘徊的最古老的小天体之一。
2001 SN263 -- the contribution of their irregular shapes on the neighborhood dynamics
巴西提出的第一个深空飞行任务是ASTER飞行任务,目标是三重小行星系统(153591)2001 SN 263。任务的主要目标之一是分析系统的物理和动力结构,以了解其起源和演变。目前的工作旨在分析小行星的不规则形状如何干扰系统周围的稳定性。结果表明,物体的不规则形状对系统附近的动力学行为起着重要的作用。例如,由于(153591)2001 SN 263 Alpha的形状引起的扰动影响(153591)2001 SN 263 Gamma附近的稳定性。类似地,(153591)2001 SN 263 Beta的不规则性导致其附近环境的显著不稳定性。正如预期的那样,逆行情况是最不稳定的,而逆行情况则更稳定。此外,我们还研究了太阳辐射压如何扰动三重系统中不同大小的粒子。我们发现,半径为10-50厘米的粒子可以在逆行情况下的辐射压力下存活。同时,为了抵抗太阳辐射,逆行轨道上的粒子必须比逆行轨道上的粒子大,至少一个数量级。
HD 164604 c: a second giant planet on a 15-yr orbit and the constraint of the planet-planet mutual inclination
State Key Laboratory of Dark Matter Physics, Tsung-Dao Lee Institute & School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(暗物质物理国家重点实验室,李政道研究所与物理天文学院,上海交通大学);Earth and Planets Laboratory, Carnegie Institution for Science(地球与行星实验室,卡内基科学机构);Observatories of the Carnegie Institution for Science(卡内基科学机构天文台);Department of Astronomy, Tsinghua University(天文学系,清华大学)
HD 164604 c是一颗围绕K3.5矮星运行的巨行星,其轨道周期为15年,研究发现其与另一颗行星的互倾角约束及动态历史。
Superrotation and Jet Migration in Simulations of Giant Planet Atmospheres
Department of Applied Mathematics, Baskin School of Engineering, University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校巴スキン工程学院应用数学系);U.S. National Science Foundation Astronomy and Astrophysics Postdoctoral Fellow(美国国家科学基金会天文学与天体物理学博士后研究员);Department of Mathematics and Statistics, University of Exeter(埃克塞特大学数学与统计系);Department of Physics and Astronomy, University of Exeter(埃克塞特大学物理与天文系)
Mapping stable direct and retrograde orbits around the triple system of asteroids (45) Eugenia
人们普遍认为,了解小行星的组成和轨道演变可能有助于我们了解太阳系的形成过程。众所周知,小行星可能对我们的星球构成威胁。这种重要作用使小行星空间飞行任务成为当前天体动力学和天文学研究中的一个非常热门的课题。考虑到对小行星,特别是对多个系统的空间任务越来越感兴趣,我们提出了一项研究,旨在描述三重小行星系统周围的稳定和不稳定区域(45)尤金妮亚。我们的目标是描述该系统的不稳定和稳定区域,并与系统2001 SN 263-ASTER任务的目标进行比较。此外,Prado(2014年)使用了一种新的概念来绘制轨道,考虑到航天器从所有扰动力单独受到的扰动。该方法也适用于(45)Eugenia。我们提出了稳定和不稳定区域的粒子与0和180度之间的相对倾角。我们发现,(45)Eugenia在逆行和逆行情况下都呈现出较大的稳定区域。这主要是因为这个系统的卫星与主星相比很小,而且它们之间的距离也不是很近。我们还提出了这两个三重系统之间的比较,并讨论这些结果如何指导我们在规划未来的任务。
Constraining the orbit of the retrograde planet in the $ν$ Octantis system
Universidade de Coimbra(科英布拉大学);Universidade Estadual Paulista (UNESP)(圣保罗州立大学);Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, CNRS(巴黎天文台,巴黎文理研究大学,索邦大学,法国国家科学研究中心);The University of Hong Kong(香港大学);Hong Kong Institute for Astronomy and Astrophysics, The University of Hong Kong(香港大学香港天体物理研究所);Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg(海德堡大学天文学中心);Sofia University St. Kliment Ohridski(索菲亚大学)
Impact of non-gravitational effects on chaotic properties of retrograde orbits
对逆行轨道(即轨道倾角大于90度)上的小行星群进行动力学研究很有意义,因为这类轨道的起源仍然无法解释。一般来说,逆行小行星群主要包括半人马座和海王星外天体(TNO)。一个特例是阿波罗小组的近地物体(343158)2009 HC 82。另一个有趣的物体是彗星333 P/LINEAR,多年来被认为是第二个接近地球的逆行物体。另一颗逆行轨道上的彗星161 P哈特利/IRAS似乎是一个类似的物体。由于这两颗彗星的大量观测数据,我们测试了应用于其动力学的彗星非引力的各种模型。目标是估计哪些非引力扰动会影响逆行天体的稳定性。原则上,我们通过测量附近轨道的发散度来研究局部稳定性。我们数值确定的李雅普诺夫特征指标(LCI)和相关的李雅普诺夫时间(LT)。这一次,我们的计算通过更先进的非重力扰动模型(即亚尔科夫斯基漂移和选定情况下的彗星力)进行了扩展。这使我们能够估计在李雅普诺夫意义上的混沌。我们发现$γ=0^{\circ}$和$γ=180^{\circ}$结晶度的Yarkovsky效应可以显著改变LT。在大多数情况下,对于旋光,我们得到了更稳定的解。此外,我们证实了逆行共振在这一过程中的作用。此外,所研究的彗星效应也对选定彗星的长期行为产生重大影响。LT可以达到100到1000年以上的值。结论.我们所有的结果表明,使用模型与非重力效应的逆行机构是明确合理的。