Chaotic diffusion of asteroids in the exterior 1:2 mean motion resonance with Mars
2.1至2.5天文单位之间的内小行星带具有特别的动力学意义,因为它是南极陨石和近地小行星的主要来源。这条内带的边界是偏心型长期共振和与木星的1:3平均运动共振。除非小行星的近日点足够低,可以被火星散射,否则逃逸需要转移到其中一个边界共振点。此外,对于直径为$\gtrsim$ 30公里的小行星,雅可夫斯基力一般不能改变其偏心率和(或)倾角。因此,近心点远离火星的大型小行星可能只有通过离心率的巨大变化才能逃离内带。本文系统地研究了与火星1:2平均运动共振附近轨道的混沌扩散。我们发现,虽然在共振和非共振轨道的混沌轨道演化增加了分散的倾角和偏心率,它并没有显着改变其平均值。我们进一步表明,虽然色散增长是最大的共振轨道,在高$e$的共振作用,以减轻小行星散射火星-使小行星的寿命在带比它本来是一个非共振轨道。对于共振轨道和非共振轨道上的各种大小的小行星来说,观测所需的偏心率变化无法仅通过引力来实现。还分析了共振捕获在保护小行星不与火星相遇方面的作用。
2022-08-05 astro-ph.EP
On the age of the Nele asteroid family
Nele群,以前称为Iannini家族,是主带中最年轻的小行星家族之一。以前曾注意到,其最大成员小行星的近心圆线$\varpi$和节圆线$Ω$在目前是成簇的,因此,这表明母体的碰撞破裂一定是最近发生的。在这里,我们验证了这一结论详细的轨道传播的合成Nele家庭,并表明,目前的水平的集群的长期角度的最大的Nele家庭成员需要一个近似的年龄限制为$4.5$百万年。此外,我们利用更新的和大大扩展的Nele成员资格,获得,第一次,这个家庭的年龄估计使用向后集成方法(BIM)。在一个纯引力模型和一个包括由雅科夫斯基效应引起的非引力的模型中,长期角的收敛都与比$7$ Myr年轻的年龄相容。更准确地确定Nele家族的年龄需要更多关于其成员自旋状态的数据。
2018-03-22 astro-ph.EP
Chaotic Transport and Chronology of Complex Asteroid Families
我们提出了一个运输模型,描述了小行星的轨道扩散的3-D空间的适当元素的混沌区域。我们的目标是使用一个简单的随机行走模型来研究的演变,并得出准确的年龄估计动态复杂的小行星家族。为此,我们首先在选定的相空间区域中计算局部扩散系数,该系数表征在适当的偏心率(e_p)和倾斜度(I_p)下的混沌扩散。然后,通过耦合(e_p,I_p)方向的扩散和Yarkovsky/YORP热效应引起的本征半长轴(a_p)方向的漂移,构造了一个Monte-Carlo型程序,并用于跟踪小行星的演化。我们通过将其应用于(490)Veritas家族来验证我们的模型,我们恢复了以前对其年龄的估计(~ 830万年)。此外,我们表明,在适当的元素空间的混沌家族成员的传播是很好地再现在我们的随机行走模拟。最后,我们将我们的模型应用到(3556)Lixiaohua的家庭,这是比Veritas更古老,因此更受热力影响。我们发现Lixiaohua家族的年龄为1.55亿+/-3600万年。
2009-10-30 astro-ph.EP
Detection of the Yarkovsky effect for C-type asteroids in the Veritas family
一个年轻小行星家族的年龄可以通过追踪家族成员的轨道来确定,并显示它们在过去的某个时间会聚。这里我们考虑的是Veritas家族。我们发现,自上次对该家族进行详细分析以来,该家族的成员数量大幅增加。利用后向积分,我们证实了节点矩阵$Ω$的收敛性,并首次得到了近中心矩阵$\varpi$的同时收敛性。发现Veritas系列的历史为$8.23^{+0.37}_{-0.31}$ ~Myr。为了使$Ω$和$\varpi$严格地结合在一起,正如预期的那样,碎片的喷射速度较低,需要在对Veritas系列成员过去的轨道历史进行建模时考虑到Yarkovsky效应。使用这种方法,我们计算了Yarkovsky半长轴漂移率,${\rm d}a/{\rm d}t$,为274个成员小行星。${\rm d}a/{\rm d}t$值的分布与低密度和低热导率的C型物体群一致。单个${\rm d}a/{\rm d}t$测量的准确性受到成员小行星与以下小行星近距离相遇的影响的限制:(1)谷神星和其他大质量小行星,无法有信心地进行评估。
2017-05-11 astro-ph.EP
Chaos in some young asteroid families
小行星家族是一组小行星,它们在分裂事件中有着共同的起源。非常年轻的致密小行星群是研究共振相关混沌和非线性动力学的天然实验室。小行星群目前的动力学结构和演化在很大程度上取决于它们的年龄。在本文中,我们分配子类非常年轻的小行星家族(小于1万年)。我们表明,共振相关的混乱可以发挥非常重要的作用,非常年轻的小行星家族的动力学。在曼陀罗族的情况下,混沌可以解释为高阶平均运动共振9:16与火星。以防霍布森家族的混乱受到世俗共鸣的影响。在其他考虑的情况下(Kappos集群和Lucascavin集群)混沌行为的起源仍然未知。共振的影响在所有情况下都是非常有选择性的:我们在混沌轨道附近看到非常稳定的轨道。在高阶共振中,从初始轨道到最终轨道的转移是通过精确共振中的暂时捕获来实现的。大的小行星(谷神星、灶神星)在共振时对小天体的动力学有重要影响。在某些情况下(如曼陀罗和卢卡斯卡文族),它们的扰动可以扩大混沌运动的范围。
2016-12-15 astro-ph.EP
Barrel Instability in Binary Asteroids
大多数近地行星卫星都处于同步自转状态,这通常是潮汐扰动的稳定终点。土星的卫星土星是一个显着的例外,有一个混乱的旋转。彗星的动力学状态是其高偏心率和高度长扁的形状的结果(Wisdom et al. 1984)。由于许多双星小行星也有拉长的秒速,偏心双星中的卫星预计会出现混乱的旋转(Saukuk和Nesvornaly,2010),少数小行星秒速可能处于这种状态(Pravec等人,2016)。二次旋转的问题对于BYORP效应的作用也很重要,BYORP效应可以快速演变同步(但不是非同步)二次旋转的轨道(Rumanuk和Burns,2005年)。在这里,我们报告的结果,一个大的短期数值模拟表明,除了同步和经典的混沌旋转,近在不规则形状的小行星secondaries可以占据一个额外的,中间的旋转状态。在这种“桶形不稳定性”中,次级线圈沿着它的长轴缓慢地滚动,而最长的轴基本上与初级线圈-次级线圈的线保持一致。这种行为可能比完全混沌的旋转更难通过光变曲线检测到,但同样会关闭BYORP。我们表明,二进制的偏心率,分离测量次级的半径和次级的形状都是重要的,以确定系统是否解决同步旋转,混沌翻滚,或桶不稳定。我们比较我们的合成小行星与已知的二进制对的结果,以确定这些行为可能存在于近地小行星二进制人口。
2021-10-16 astro-ph.EP
Dynamics of rotationally fissioned asteroids: Source of observed small asteroid systems
我们提出了一个模型的近地小行星(NEA)的旋转裂变和随后的动态,描述了创建同步双星和所有其他观察到的NEA系统,包括:双同步双星,高电子双星,三元系统,接触双星。我们的模型只假定Yarkovsky-O 'Keefe-Radzievskii-Paddack(YORP)效应,“碎石堆”小行星物理学和引力相互作用。YORP效应扭转“碎石堆”小行星,直到小行星达到其裂变自旋极限,各组成部分进入相互围绕的轨道(Scheeres,D. J.[2007]。Icarus 189,370-385)。非球形引力势将自旋态耦合到轨道态,并混沌地驱动系统沿着两条主要由质量比区分的演化轨道走向所观察到的小行星类。与此相关的是一个新的双星过程,称为次级裂变-双星系统的次级小行星通过引力扭矩旋转加速,直到它裂变,从而产生一个混乱的三元系统。最初的混沌双星可以通过裂变的次级小行星撞击主小行星、太阳引力扰动和互体潮汐的成分来稳定,以创建同步双星。这些结果强调了母小行星内部初始组件尺寸分布和配置的重要性。近地小行星在内太阳系的大约1000万年的寿命中可能会经历多个双星周期和许多由YORP引起的旋转裂变。旋转裂变和随之而来的动力学是所有NEA系统的原因,包括最常见的同步双星。
2014-04-03 astro-ph.EP
Fuzzy Characterization of Near-Earth-Asteroids
由于与内行星的近距离接触,近地小行星(NEAs)可能具有非常混乱的轨道。由于这种混沌性,对近地小行星的动力学性质进行统计处理变得困难甚至不可能。我们提出了一种新的方法来分类NEAs使用模糊逻辑的方法。我们演示了如何模糊表征的NEAs可以获得和后续的分析可以提供有效的和定量的结果有关的长期动态NEAs。
2009-05-23 astro-ph.EP
An Earth Encounter As the Cause of Chaotic Dynamics in Binary Asteroid (35107) 1991VH
本研究提出(35107)1991VH的混沌旋转源于过去与地球的近距离交会,通过自旋-轨道耦合演化而来,并据此约束其次级组件的潮汐耗散参数。
2024-07-19 astro-ph.EP
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
Terrestrial planet and asteroid belt formation by Jupiter-Saturn chaotic excitation
本研究发现木星-土星近共振引发的盘天体混沌激发可形成内太阳系窄盘,模拟显示该机制能复现类地行星的轨道、质量等特征,还可解释小行星带的结构、质量与分类属性。
2023-02-22 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
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
Orbital Evolution of 4179 Toutatis
小行星1934 CT 1989 AC,也被称为4179 Toutatis,是一颗阿波罗和火星交叉的小行星,其轨道混乱,与木星的共振比为3:1,与地球的共振比为1:4,并且经常接近地球。它被列为潜在危险物体(PHA)。这项研究的目的是调查4179 Toutatis被逐出太阳系的可能性。本文给出了4179 Toutatis在~300 kyr时间间隔内的轨道演化。利用水星子程序包,考虑了太阳系八大行星的引力摄动,对它的轨道演化进行了研究。在相对于太阳系寿命(~10 Gyr)的非常短的时间尺度(~300 kyr)内,小行星4179 Toutatis给出了一个混乱运动的例子,可以导致小行星向外移动,并可能随后逃离太阳系。
2013-02-28 astro-ph.EP
Portrait of Theobalda as a Young Asteroid Family
(778)Theobalda小行星家族迄今为止很少引起注意,但我们的研究表明它在几个方面很重要。本文探讨了Theobalda家族的起源和演变。首先,我们确定的家庭作为一个统计相关的空间中的合成真元组。使用层次聚类方法和采用截止速度d_{cutoff} =85 m/s,我们发现,Theobalda家庭目前由128个成员。该族位于外带,靠近固有半长轴a_{p} ~3.175 au。这个区域被几个三体平均运动共振穿过,这引起了显着的混沌区。因此,大多数家庭成员居住在混沌轨道上。使用两种独立的方法,混沌年表和向后整合,我们发现Theobalda家族只有6.9 +/- 2.3百万岁。我们还估计,该族很可能是由撞击直径为D_{PB} ~78 +/- 9 km的母体而形成的。
2010-07-10 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
A record of planet migration in the Main Asteroid Belt
主要的小行星带位于火星和木星的轨道之间,但该区域并不均匀地充满了小行星。在小行星分布的不同位置有一些空隙,称为柯克伍德空隙,这些空隙与巨行星的轨道共振有关;放置在这些位置的小行星遵循混乱的轨道并逃离小行星带。在这里,我们表明,所观察到的分布的主带小行星并不均匀,即使是动态稳定的年龄超过太阳系的那些地区。我们发现了一种小行星过度消耗的模式,特别是在柯克伍德间隙的外部,与5:2,7:3和2:1木星共振有关。这些特征在太阳系目前的结构中不能用行星摄动来解释,但与约40亿年前木星和土星迁移期间引力共振扫过而产生的小行星动力抛射是一致的。
2009-06-24 astro-ph.EP
Long-Term Dynamical Evolution and Ejection of Near-Earth Asteroids
Indian Institute of Technology (ISM) Dhanbad(印度理工学院(ISMD)丹巴德);Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics (IUCAA)(大学间天文学与天体物理学中心)
本文利用机器学习和深度学习方法高效预测近地小行星的长期动力学演化结果,通过卷积神经网络分析短期积分生成的复发图,揭示混沌区域的时间非对称行为,为行星防御提供新框架。
2026-05-09 astro-ph.EP astro-ph.IM
An interstellar origin for Jupiter's retrograde co-orbital asteroid
小行星(514107)2015 BZ509最近在木星的共轨区域被发现,并围绕太阳逆行。已知的外太阳系的混沌动力学至今还无法确定它的起源。在这里,我们对稳定轨道进行了高分辨率的统计搜索,并显示小行星(514107)2015 BZ 509自太阳系形成以来一直处于当前的轨道状态。这一结果表明,(514107)2015 BZ 509是在过去45亿年的星际介质中捕获的,因为行星形成模型无法产生这样一个原始的大倾角轨道,其中近共面轨道上的行星与共面碎片盘相互作用,必须产生太阳系的低倾角小天体储存库,如小行星和柯伊伯带。这一结果也意味着目前在太阳系的近极轨道上存在更多的太阳系外小行星。
2018-05-23 astro-ph.EP
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。
2021-01-12 astro-ph.EP nlin.CD
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
Detection of the YORP Effect for Small Asteroids in the Karin Cluster
卡琳星团是一个年轻的小行星家族,被认为是在$\simeq 5.75$ ~My ago形成的。年轻的年龄可以通过数值积分卡琳星团成员的轨道来证明,并显示近日点和节点交点(以及其他轨道要素)的收敛。以前的工作指出,如果后向积分只考虑太阳系行星的引力摄动,收敛是不理想的。当考虑到被称为Yarkovsky效应的热辐射力时,它会有所改善。这个参数可以用来估计Karin星系团成员的自旋对称性。在这里,我们利用快速增长的成员的卡琳集群,并表明,直径$D\simeq 1-2$公里卡琳小行星的结晶度分布是双峰,如预期的,如果YORP效应采取行动,移动结晶度向极端值($0^\circ$或$180^\circ$)。测量的影响幅度与标准YORP模型一致。表面热导率推断为$0.07$-0.2 W m $^{-1}$ K $^{-1}$(热惯性$\simeq 300-500$ J m $^{-2}$ K $^{-1}$ s $^{-1/2}$)。我们发现,YORP效应的强度大致是$\simeq 0.7$的名义强度获得的随机高斯球体的集合。这些结果与由粗糙的岩石风化层组成的表面是一致的。预测的480个成员的Karin星系团的质量值可以验证的光变曲线反演方法。
2016-03-31 astro-ph.EP
Origin and Sustainability of The Population of Asteroids Captured in the Exterior Resonance 1:2 with Mars
目前,已知大约有1500颗小行星与火星在a = 2.418 AU处形成1:2的共振,其中(142)Polana是这群小行星中最大的成员。叠加在共振上的受迫久期模的影响引起了复杂的动力学演化。混乱的扩散、碰撞、与大质量小行星的近距离相遇,以及雅科夫斯基效应导致的轨道迁移,使小行星在共振中不断被捕获和损失,一小部分小行星在长时间尺度上仍被捕获,并在半长轴分布中产生超过背景小行星总数20%的浓度。雅科夫斯基效应根据小行星的大小产生不同的动力学,在共振中产生过多的小行星。共振的演变在轨道上产生了一个特征,主要是偏心率,这取决于小行星被困在共振中的时间和雅科夫斯基效应的大小。小行星越大,它们在共振中被捕获的时间就越长,从而使离心率和倾斜度的扩散更大。共振产生的不连续性和混合在空间中的适当的元素产生错误识别的动态家庭成员,主要是灶神星和Nysa-Polana家庭。共振小行星的半衰期大到足以不受雅科夫斯基效应的影响,约为1 Gyr。从分类学类别的角度来看,共振群与背景群没有区别,证实了小行星过多。
2011-05-25 astro-ph.EP
Will 3552 Don Quixote Escape from the Solar System?
小行星1983 SA,也被称为3552 Don Bastard,是近地小行星(NEAs)之一,最有可能是彗星起源的候选者,或者是彗星族彗星(JFC)。这项研究的目的是调查3552 Don Tan被逐出太阳系的可能性。本文介绍了100个假设的小行星的轨道演变产生的克隆3552唐。利用SWIFT子程序包,考虑了太阳系八大行星的引力摄动,对它的轨道演化进行了研究。在相对于太阳系生命周期(~10 Gyr)的非常短的时间尺度(~220 kyr)内,小行星3552唐宁提供了一个混乱运动的例子,可以导致小行星向外移动,并可能随后逃离太阳系。在220 kyr时间尺度内弹射的概率为50%。
2011-07-06 astro-ph.EP
High-resolution resonant portraits of a single-planet white dwarf system
当小行星的母星离开主序星时,由于小行星与行星的平均运动共振相互作用而产生的动力学激发会增强。然而,在主序后模拟的共振结果的数值研究是计算昂贵的,限制了详细的共振分析的程度已经进行。在这里,我们结合使用高性能计算机集群和Gallardo等人(2021)的一般半分析天平动宽度公式,以量化包含交叉和非交叉轨道上的小行星的单行星系统的恒星演化引发的共振稳定性,强度和变化。我们发现,共振不稳定性可以准确地绑定只有主序列的值,通过计算的最大天平动宽度作为小行星经度的近心点的函数。我们还量化的相对效率的平均运动共振不同的订单,以稳定与不稳定的小行星轨道在巨分支和白矮星阶段。4:1、3:1和2:1共振是白矮星的有效污染源,即使在轨道交叉的情况下,4:3和3:2共振都可以在巨分支和白矮星的整个演化过程中将小行星保留在稳定的轨道上。这项调查是一个初步的步骤,在描述如何简化的太阳系外柯克伍德间隙结构演变超出了主序列。
2022-11-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dynamical erosion of the asteroid belt and implications for large impacts in the inner solar system
大行星的弱共振和长期扰动的累积效应产生了小行星在长时间尺度上的混沌行为。动力学混乱是目前小行星带中直径D > 10公里的小行星的主要损失机制。通过对主小行星带区域试验粒子长期演化的数值分析,发现主小行星带区域试验粒子的动力学损失历史符合对数衰减规律。在我们的模拟中,在t = 1 My处建立的损失率函数持续到至少t = 4 Gy,几乎没有偏差。我们的研究表明,自小行星带目前的动力学结构建立1百万年以来,由于这种动力学侵蚀,小行星带区域经历了大量的损耗-损失了多达50%的大型小行星。由于小行星从主带的动力消耗近似于对数,在10-200 My和0.2-4 Gy的时间间隔内发生了等量的消耗,大约是每个间隔内主带中大型小行星数量的30%。我们发现,由于动力学混沌而逃离主带的小行星撞击地球的概率约为0.3%。我们的模型表明,在过去的3戈瑞期间,大型小行星的撞击率下降了3倍,目前直径大于10公里的天体撞击类地行星的通量比目前在陨石坑年表和撞击危险风险评估中使用的估计数大约小一个数量级。
2009-12-06 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
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
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
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
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
Detection of the YORP Effect on the contact-binary (68346) 2001 KZ66 from combined radar and optical observations
YORP效应是小型小行星经历的一种小的热辐射力矩,被认为对小行星的物理和动力演化至关重要。必须通过提供一系列小行星类型的YORP测量值来理解这种影响,以促进理论框架的制定。为此,我们正在对选定的近地小行星进行长期观测研究。我们在这里集中在(68346)2001 KZ 66,我们获得了跨越十年的光学和雷达观测。这使我们能够对小行星的旋转演化进行全面分析。此外,阿雷西博天文台的雷达观测使我们能够生成详细的形状模型。我们确定(68346)是一个逆行自转体,其极点位于黄道南极附近,在$ 15^\circ$的半径范围内,即经度$ 170^\circ$和纬度$ -85^\circ$。通过将我们的雷达导出的形状模型与光学光变曲线相结合,我们开发了一种精细的解决方案来拟合所有可用的数据,这需要$ (8.43\pm0.69)\times10^{-8} \rm~rad ~day^{-2} $的YORP强度。(68346)具有明显的分叉形状,包括通过尖锐的领口连接到较小的非椭圆形组件的大椭圆形组件。这个天体可能是由一个双星系统的温和合并形成的,或者是由于YORP自旋而导致的碎石堆变形。形状存在于一个稳定的配置接近其最小的地形变化,其中风化层是不太可能从更高的潜力的地区迁移。
2021-08-30 astro-ph.EP
Long term dynamics around the Didymos-Dimorphos binary asteroid of boulders ejected after the DART impact
该研究模拟DART撞击抛射巨石的长期动力学,发现1%的巨石可在准稳定轨道上存活至少4年,机制类似Kozai,且再撞击主要发生在Dimorphos的背向撞击点半球。
2024-02-07 astro-ph.EP
Giga-Year Evolution of Jupiter Trojans and the Asymmetry Problem
我们提出了一系列的数值积分的观测和虚构的木星特洛伊小行星,在四个外行星的引力作用下,时间跨度相当于太阳系的年龄。从这些结果中,我们计算了从每个拉格朗日点的逃逸率,并在相空间的不同区域构建了“持久性”时间的动力学映射。L4和L5中的Ficlonal小行星没有显着差异,显示出几乎相同的动力学地图和逃逸率。然而,对于真正的特洛伊人,我们发现大约23%的领先群体成员在4.5 Gyrs后逃脱,而L5的这一数字增加到28.3%。这意味着这两个群体之间的不对称性随着时间的推移而增加,表明在这些小行星形成/捕获时它可能较小。然而,混沌扩散的差异本身不能解释目前观察到的不对称性(约40%),而必须是特洛伊人捕获机制的主要原始特征。最后,我们使用Beaugé和Roig(2001)的半解析方法计算了所有编号特洛伊木马的新的固有元,并将结果与Brodge和Rosehnal(2011)的数值估计进行了比较。对于2011年已经编号的小行星,两种方法得出的结果非常相似,而对于2011年之后编号的小行星,发现存在显着差异。
2016-04-18 astro-ph.EP
Spin dynamics of close-in planets exhibiting large TTVs
我们研究了致密多行星系中近距离行星的自旋演化。由于潮汐耗散,这些行星的自转周期通常被认为与轨道周期同步。在这里,我们表明,行星-行星扰动可以驱动这些行星的自旋进入非同步甚至混沌状态。特别是,我们表明,过境时间变化(TTV)是一个很好的探针,研究自旋动力学,因为两者都是由行星的平均经度的扰动为主。我们将我们的模型应用于KOI-227 b和Kepler-88 b,它们都被观察到经历了强TTV。我们还对这两颗行星的自旋演化进行了数值模拟。我们发现,对于KOI-227 b的非同步旋转是可能的,而开普勒-88 b的旋转可以是混沌的。
2017-05-12 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
Extreme Debris Disk Variability -- Exploring the Diverse Outcomes of Large Asteroid Impacts During the Era of Terrestrial Planet Formation
类地行星形成的最戏剧性阶段被认为是寡头和混乱的增长,在长达1亿至2亿年的时间尺度上,当大到原行星大小的大型星子之间发生剧烈碰撞时。这些事件的特点是产生大量碎片,正如在一些异常明亮和年轻的碎片盘(称为极端碎片盘)中所观察到的那样。在这里,我们报告了斯皮策五年来对两颗年轻的太阳型恒星ID8和P1121周围的这种系统的测量。盘的短期(每周至每月)和长期(每年)变化与涉及小行星大小的大型天体的大型撞击的后果一致。我们证明了碰撞产生的光学厚尘埃的团块,在动态和观看几何效应的影响下,可以产生短期调制的光盘光变曲线。长期磁盘通量变化与碰撞产生的碎片一旦释放到环星轨道内的碰撞演变有关。在P1121系统中观察到的随时间变化的行为与2012年之前的超高速撞击一致,该撞击产生的蒸汽冷凝物是主要的撞击产物。ID8系统中的两种不同的短期调制表明在不同的时间和地点发生了两次剧烈的撞击。它的长期变化是一致的碰撞演变的两个不同群体的影响产生的碎片为主的蒸汽冷凝物或逃逸的巨石。在极端碎片盘的大规模撞击中产生的尘埃发出的明亮、可变的辐射为研究类地行星形成时期的暴力事件提供了一个独特的机会。
2019-04-19 astro-ph.EP
Dynamics of two planets in co-orbital motion
我们研究了两个行星锁定在一个共轨配置的周期轨道的稳定区域和家庭。我们考虑不同的行星质量比和轨道偏心率,我们还假设两颗行星共享同一个轨道平面。最初,我们进行数值模拟密切初始条件的网格映射稳定/混沌运动的区域,并确定平衡的解决方案。这些结果稍后使用半分析模型进行更详细的分析。除了已知的准卫星(QS)轨道和经典的平衡拉格朗日点L4和L5,我们还发现了一个新的制度的非对称周期解。对于低偏心率,这些值位于$(σ,Δω) = (\pm 60°, \mp 120°)$,其中σ是平均偏心距的差值,Δω是近心点偏心距的差值。这些反拉格朗日解的位置随质量比和轨道偏心率而变化,并且发现偏心率高达~ 0.7。最后,我们还对其中一颗行星施加了缓慢的质量变化,并分析了其对初始不对称周期轨道的影响。我们发现,共振的解决方案是保存,只要质量变化是绝热的,几乎没有变化的平衡值的角度。
2010-04-05 astro-ph.EP
Dynamically correlated minor bodies in the outer Solar system
太阳系中大多数小天体的轨道组织似乎遵循随机模式,这是数十亿年混沌动力学演化的结果。就像不均匀的轨道行为是普遍存在的一样,动力学相干的物体对和物体组也到处存在。虽然最初的研究对象是居住或穿越内太阳系的小行星和彗星群,但至少有一个小行星家族已被证实存在于外太阳系,文献中还提出了另外两个候选者。在这里,我们进行了系统的搜索统计上显着的对和组的动态相关的对象,通过那些半长轴大于25天文单位,应用一种新的技术,使用轨道极点和近日点的角间距与近日点通过时间的差异,挑出对相关的对象。我们的分析恢复了著名的,动态相干的彗星和海王星外天体对和组,并发现了一些新的,进一步光谱研究的主要候选人。
2017-12-04 astro-ph.EP
The equilibrium shape of (65) Cybele: primordial or relic of a large impact?
Cybele小行星构成了一个吸引人的原始物质库,与外太阳系有遗传联系,最大成员的物理特性可以很容易地通过大型望远镜获得。我们在2021年7月和8月利用(65)Cybele的明亮幻影获取了小行星的高角分辨率图像和光学光变曲线,我们的目标是分析其形状和整体性质。利用VLT/SPHERE获取的7组图像,结合光学光变曲线,采用ADAM、MPCD和SAGE算法重建小行星的形状。通过N体模拟研究了形状的起源。Cybele的体积当量直径为263+/-3km,体积密度为1.55+/-0.19g.cm-3。值得注意的是,它的形状和旋转状态与麦克劳林平衡图的形状和旋转状态密切兼容。由于没有与Cybele相关的碰撞族,而且该天体的体积密度高于其他大型P型小行星,这表明它从未经历过任何大的破坏性撞击,随后又迅速重新积聚。这意味着它现在的形状代表了原来的形状。然而,对假设族的长期动力学演化的数值积分表明,它因重力扰动和演化陀螺上的混乱扩散而分散。西伯莉与平衡星系非常接近的匹配,开启了外太阳系直径大于260公里的小天体都是在平衡状态下形成的可能性。然而,我们不能排除旧的碰撞是平衡形状的起源。西伯里本身被发现是动态不稳定的,这意味着它最近(<1Ga)被放置在它目前的轨道上,要么是通过从西伯里区域相对稳定的轨道缓慢扩散,要么是从行星交叉区域的不稳定JFC轨道。
2022-12-01 astro-ph.EP
Statistically Significant Linear Alignments Among High-Confidence Transient Candidates on POSS-I Photographic Plates
研究发现POSS-I摄影底板上高置信度暂现候选体中存在统计显著的线性对齐和异常空间聚类,通过机器学习分类器筛选出107,875个候选体,发现7块底板上的对齐源超过蒙特卡洛期望,排除了持续发光天体的可能性。
2026-05-02 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Chaotic exchange of solid material between planetary systems: implications for lithopanspermia
本文利用最小能量的准抛物轨道,研究了嵌入星团中的两个行星系之间流星体转移的低能机制。使用蒙特卡罗模拟,我们发现,流星体的交换可能比以前估计的要有效得多。我们的研究与天体生物学有关,因为它解决了地球上的生命是否可以转移到太阳系的出生星团中的其他行星系,以及地球上的生命是否可以从太阳系以外转移到这里。在太阳系中,固体物质通过这种机制被输送到它可以被转移的区域的时间尺度可能延长到数亿年(如晚期重轰炸的3.8-4.0 Ga时期所示)。这个时间尺度可能与太阳诞生星团的寿命(约1亿至5亿年)重叠。因此,我们的结论是,石胚说是一个开放的可能性,如果生命有一个早期的开始。采用来自最小质量太阳星云的参数,考虑到从小行星和柯伊伯带天体的观测和理论凝聚模型得出的一系列星子尺寸分布,并考虑到奥尔特云形成模型,预计可能在太阳和其最近的星团邻居之间转移的质量> 10公斤的天体数量可能是1 E14 - 3E 16,传输时间尺度为100万年。我们估计大约3E 8 x l(km)的数量级可能是潜在的生命承载,其中l(km)是地壳的深度,以km为单位,是早期轰击的结果。
2012-05-04 astro-ph.EP
Modons on Tidally Synchronised Extrasolar Planets
我们研究潮汐同步太阳系外行星上的modons。模态是一种高度动态的相干流结构,由一对具有相反涡度符号的风暴组成。它们是重要的,因为它们大规模地转移流动;并且,由来自主恒星的强烈辐射提供动力,它们是行星尺度的大小,并表现出准周期性的生命周期-混乱地围绕行星移动,在很长的时间内(例如数千个行星日)多次破裂和重组。此外,modons运输和混合行星尺度的冷热空气在行星周围的补丁,导致高振幅和准周期性的签名在磁盘平均温度通量。因此,它们导致了行星亚恒星点两侧“热点“经度的变化--与不同时期的观测结果一致。在我们的模拟中的变化行为广泛强调了准确捕捉涡旋动力学在太阳系外行星大气建模中的重要性,特别是在理解当前的观测中。
2021-09-14 astro-ph.EP
Long-term dynamics of Methone, Anthe and Pallene
我们数值研究了土星小卫星Methone(S/2004 S1)、Anthe(S/2007 S4)和Pallene(S/2004 S2)的长期动力学。在我们的数值积分中,这些卫星受到土星的非球形形状和最近的六颗规则卫星的干扰。本文通过分析小天体轨道根数的长期演化,研究了小天体的稳定性。我们发现,Pallene的长期演化是由一个包含Mimas(下标1)和Pallene(下标2)的升交点($Ω$)和近心距交点($\varpi$)的准长期共振决定的,其关键参数是$\varpi_2-\varpi_1-Ω_1+Ω_2$。Metone和Anthe的长期轨道演化可能是混沌的,因为:i)它们的轨道在数千年的时间尺度上随机穿过Mimas的轨道; ii)涉及两颗小卫星的数值模拟受到初始条件微小变化的强烈影响。
2009-10-14 astro-ph.EP
The Mass, Orbit and Location of Planet Nine Derived from Classical Astrophysics
Independent researcher(独立研究者);Lockheed Martin Corporation(洛克希德·马丁公司)
通过分析12个TNO的轨道簇,利用拉格朗日点共振和几何对称性,确定了第九行星的轨道参数、质量(7.1地球质量)和位置。
2026-05-30 astro-ph.EP
Oort cloud Ecology II: The chronology of the formation of the Oort cloud
我们通过模拟给出了奥尔特云形成和早期演化的年表。这些模拟从太阳系诞生时围绕银河系中心运行的星团中的行星和小行星开始。在从它的诞生环境中弹射出来后,我们继续跟踪太阳系的演变,同时它作为一个孤立的行星系在银河系中航行。我们得出结论:在100 au到几十个$^3$ \,au的半长轴范围内,仍然具有太阳诞生于1000 MSun/pc $^3$星团的特征,大部分的外奥尔特云是在太阳系被抛出后形成的。我们认为,太阳系的抛射发生在它诞生后的2000万年到5000万年之间。小行星和彗星在银河势中沿着太阳轨道的尾随和引导轨迹是奥尔特云形成的副产品。这些旋臂由奥尔特云形成时从太阳系中分离出来的物质组成。今天,奥尔特云中的大部分物质($\sim 70$ \%)来自于位于$\sim 15$ \,au和$\sim 35$ \,au之间的拱星盘区域,靠近冰巨星和半人马座小行星家族的当前位置。根据我们的模拟,如果冰巨行星在轨道共振中诞生,那么这个种群就会被根除。根据我们的模型,当太阳系仍然是星团成员时发生的行星迁移或混乱的轨道重组与奥尔特云的存在不一致。大约有一半的内部奥尔特云,在100和$10^4$ \,au之间,和四分之一的外部奥尔特云的物质,$\apgt 10^4$ \,au,可能不是太阳系的原生物质,而是从星团中自由漂浮的碎片或从诞生星团中其他恒星的拱星盘中捕获的。
2021-06-11 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Capturing Trojans and Irregular Satellites - the key required to unlock planetary migration
现在人们接受了太阳系的年轻时代是一个充满活力和混乱的时代。这些巨行星迁移了相当长的距离才到达它们现在的位置,证明这种迁移对太阳系影响的证据比比皆是。这种迁移的速度,以及它发生的距离,仍然存在很大的争议。一些模型的特点是,巨行星最初处于一个非常紧凑的结构中,天王星和海王星混乱地分散到外太阳系中。其他一些则具有最初更轻松、更平滑、更稳定的迁移架构。为了确定哪一种情景最能代表我们太阳系的形成,我们必须转向系统中小天体种群的结构,在那里,迁移的伤疤仍然清晰可见。我们提出了一个计划的第一个结果,调查巨行星迁移对当时存在的小天体的水库的影响。当行星迁移时,它们搅动这些水库,将大量的小天体分散到外太阳系的动态不稳定轨道上。这些天体中的绝大多数通过碰撞和抛射迅速从系统中移除,但也有一小部分被捕获为行星特洛伊或不规则卫星。另一些则是由迁移驱动的,导致了小行星带和外海王星区域的重大雕刻。这些稳定储层的捕获和保留效率取决于所使用的特定迁移方案。支持从最初紧凑的场景中混乱迁移的人认为,更平稳,更平静的迁移不能解释观察到的特洛伊人和不规则卫星的数量。我们的研究结果描绘了一幅截然不同的画面,揭示了这种平滑的迁移完全能够复制所观察到的种群。
2013-02-10 astro-ph.EP
Secular chaos in white-dwarf planetary systems: origins of metal pollution and short-period planetary companions
多行星系统中的长期振荡可以通过非线性共振扰动驱动小内部物体的混沌演化。这种“长期混沌”很容易将内部天体推向极端偏心率,引发潮汐相互作用或与中心恒星碰撞。我们提出了一个数值研究的长期混沌系统中的两个行星和测试粒子使用环平均法,重点是行星的属性和混沌扩散的时间尺度和效率之间的关系。我们发现,长期混沌可以激发极端的偏心率的时间尺度上跨越几个数量级在一个给定的系统。我们将我们的结果应用于白矮星(WD)周围的行星系的演化,特别是星子和行星的潮汐破裂和高偏心率迁移。我们发现,长期的混沌在一个小行星带驱动的大($\gtrsim 10 M_{\oplus}$),遥远的($\gtrsim 10 \, {\rm au}$)行星可以维持金属吸积到WD超过Gyr时间尺度。我们约束的星子的总质量最初存在于混乱的区域内,要求预测的质量输送率的罗氏限制与观察到的金属吸积率的WD与大气污染在整个冷却序列是一致的。基于长周期系外行星和系外小行星带的出现,我们得出结论,长期混沌可以是一个重要的(也许是占主导地位的)渠道污染孤立WD。长期混沌也可以产生短周期的行星和星子周围的WD与各种循环机制。我们讨论了利用直接成像和微透镜探测驱动WD周围长期混沌的系外行星的前景。
2022-04-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Numerical Solutions for the orbital motion of the Solar System over the Past 100 Myr: Limits and new results
我报告的结果,从精确的数值积分的太阳系轨道在过去的1亿年的积分包HNBody。这些模拟使用了不同的积分算法、步长、初始条件,并包括了广义相对论、不同的月球模型、太阳的四极矩和多达16颗小行星的影响。我还使用一组可能的轨道要素来探索假设的行星9的潜在影响。最昂贵的积分(Bulirsch-Stoer)需要4个月的挂钟时间,最大相对能量误差<~3e{-13}。地球偏心率(DeE)的差异被用来跟踪两个解决方案之间的差异,当最大值|DeE|不可逆地超过平均eE(~0.028x0.1)的~10\%时,认为在时间τ处发散。结果表明,找到一个唯一的轨道解是有限的初始条件,从目前的星历和小行星摄动~ 54 Myr。奇怪的是,4个月的Bulirsch-Stoer积分和辛积分只需要5小时的挂钟时间(12天的时间步长,月球作为一个简单的四极摄动),同意约6300万年。在内部,这样的辛积分即使对于大的时间步长也是非常一致的,这表明时间步长和τ之间的关系不是辛积分的绝对精度的鲁棒指标。一颗假想的行星~9对DeE的影响在~ 6500万年时变得明显。使用τ作为标准,目前最先进的解决方案都不同于以前发表的结果超过5000万年。我还进行了本征模分析,这提供了一些洞察内部太阳系的混沌性质。目前的研究提供了新的轨道解决方案,在地质研究中的应用。
2017-10-29 astro-ph.EP
Fast and Furious: Long-term orbit integrations with collocation integrator Lobbie
University of Washington(华盛顿大学);Institute of Applied Astronomy of the Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院应用天体物理研究所);NSF-DOE Vera C. Rubin Observatory/NSF NOIRLab(美国国家科学基金会-能源部薇拉·C·鲁宾天文台/美国国家科学基金会NOIRLab);The Grainger College of Engineering Department of Aerospace Engineering, University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校格雷格工程学院航空航天工程系)
本文提出改进的Lobatto配置积分器Lobbie,在多个太阳系长期积分基准测试中表现出优异的稳定性和效率,能量守恒达10^-14,优于IAS15并接近WHFast速度,是传统辛映射和Gauss-Radau方法的强大通用替代方案。
2026-09-11 astro-ph.EP astro-ph.IM