The current giant planet region is a transitional zone where transneptunian objects (TNOs) cross in their way to becoming Jupiter Family Comets (JFCs). Their dynamical behavior is conditioned by the intrinsic dynamical features of TNOs and also by the encounters with the giant planets. We address the Giant Planet Crossing (GPC) population (those objects with $5.2$ au $ < q < 30$ au) studying their number and their evolution from their sources, considering the current configuration of the Solar System. This subject is reviewed from previous investigations and also addressed by new numerical simulations of the dynamical evolution of Scattered Disk Objects (SDOs). We obtain a model of the intrinsic orbital element distribution of GPCs. The Scattered Disk represents the main source of prograde GPCs and Centaurs, while the contribution from Plutinos lies between one and two orders of magnitude below that from the SD. We obtain the number and size distribution of GPCs from our model, computing 9600 GPCs from the SD with $D > 100$ km and $\sim 10^8$ with $D > 1$ km in the current population. The contribution from other sources is considered negligible. The mean lifetime in the Centaur zone is 7.2 Myr, while the mean lifetime of SDOs in the GPC zone is of 68 Myr. The latter is dependent on the initial inclination, being the ones with high inclinations the ones that survive the longest in the GPC zone. There is also a correlation of lifetime with perihelion distance, where greater perihelion leads to longer lifetime. The dynamical evolution of observed GPCs is different for prograde and retrograde objects. Retrograde GPCs have lower median lifetime than prograde ones, thus experiencing a comparatively faster evolution. However, it is probable that this faster evolution is due to the fact that the majority of retrograde GPCs have low perihelion values and then, lower lifetimes.
Formation of Centaurs' rings through their partial tidal disruption during planetary encounters
半人马座是在木星和海王星之间运行的小行星,它们与一个或多个巨行星有交叉轨道。最近的观测和对以前观测的重新解释揭示了10199 Chariklo和2060 Chiron周围存在环系统。然而,围绕这样一颗小行星的环系统的起源仍然是一个悬而未决的问题。在这里,我们提出,一个与巨行星近距离接触的差异化物体的潮汐破裂可以自然地在半人马座周围形成不同的环卫星系统。在近距离接触期间,经过物体的冰冷地幔优先被行星的潮汐力撕裂,碎片主要分布在最大残留体的洛希极限内。假设在冰冷的地幔下面存在$20-50$ wt%硅酸盐核,当天体以无穷远的相对速度$3-6$ km s $^{-1}$和8 h的初始自转周期通过行星洛希极限的$0.4-0.8$时,形成了一个粒子盘。所得环质量为中心物体质量的$0.1-10$ %。这样的粒子盘预计会径向扩散,扩散超过罗氏极限的物质将吸积到卫星中。我们的数值结果表明,环的形成将是这种极端近距离接触的自然结果,半人马座自然可以有这样的环系统,因为它们穿过巨行星的轨道。
The Transition from the Kuiper Belt to the Jupiter-Family (Comets)
柯伊伯带天体(Kuiper Belt Objects),或更一般的海王星外天体(Trans-Neptunian Objects,TNO),是在海王星轨道之外发现的微行星。一些TNO进化到穿越海王星的轨道上,成为半人马座。许多半人马座,反过来,达到彗星交叉轨道,成为彗星家族彗星(JFC)。TNO是JFC的主要来源。与JFC相比,TNO提供了一个不同的窗口,可以看到更原始的天体,并且在不同的大小和温度范围内。本章正是在这种背景下写成的。在这里,我们讨论的动力学途径从外海王星区域的JFC,和TNO的最重要的属性,涉及到JFC人口,包括考虑其起源,成分,形态和大小分布。只要有可能,我们就将这些属性与JFC联系起来。我们反映了一些关键的悬而未决的问题,我们不完整的知识TNO,因为它们涉及到半人马和JFC人口。最后,我们简短地讨论了值得注意的新的和即将到来的设施,以及它们对这些悬而未决的问题的影响。
Outer Solar System Exploration: A Compelling and Unified Dual Mission Decadal Strategy for Exploring Uranus, Neptune, Triton, Dwarf Planets, and Small KBOs and Centaurs
Astrometric Methods for Detecting Exomoons Orbiting Imaged Exoplanets: Prospects for Detecting Moons Orbiting a Giant Planet in $α$ Centauri A's Habitable Zone
提出模拟框架研究通过天体测量信号探测系外卫星,发现专用空间望远镜和39m地基望远镜可在五年任务中探测到环绕 $α$ 半人马座 A 假想巨行星的地球大小卫星。
Near-UV Reddening Observed in the Reflectance Spectrum of High Inclination Centaur 2012 DR30
轨道倾角和近日点(i > 60度; q >= 15天文单位)都很大的半人马座小行星,是一小部分我们知之甚少的小行星,它们被预测会从奥尔特云内部进入太阳系的巨行星区域。因此,它们是目前可以直接观察到的相对未改变的奥尔特云材料的少数样品之一。在这里,我们提出了这些物体中最大的一个,2012 DR 30的两个新的反射光谱,以限制其颜色和表面成分。与2012 DR 30具有可变光学颜色的报道相反,我们发现,在0.55-0.8微米处,来自大多数新的和公开的数据集的其光谱梯度的一致测量在其不确定性内与S ~ 10+/-1%/0.1微米的光谱梯度一致。然而,2012 DR 30在近紫外/蓝光和近红外波长的光谱变化仍然相对不受约束;需要自洽旋转分辨的后续观测来确定这些区域的任何光谱变化。我们初步确认了先前在2012 DR 30表面检测到的水冰,并始终观察到其光谱梯度从0.6微米左右的波长到近紫外波长的稳定陡峭。导致观察到的变红的合理表面材料可能包括层状硅酸盐中所含的氧化铁和芳族难熔有机物。
The Dynamical History Of 2060 Chiron And Its Proposed Ring System
2013年,令人惊讶地发现了半人马座10199 Chariklo周围的环系统,这导致Ortiz等人重新分析了半人马座2060 Chiron的恒星掩星数据。在这项工作中,我们研究了拟议的凯龙星环系统的动力学历史,通过整合近36,000个半人马座的克隆,在太阳和四个巨行星的影响下,在时间上向后追溯了1亿年。当克隆人在半人马座地区时,所有克隆人和行星之间的近距离接触的严重程度都被记录下来,以及近距离接触之间的平均时间。我们发现严重和极端的近距离接触是非常罕见的,这使得凯龙星环系统自注入半人马座地区以来一直保持完整,我们发现这可能发生在过去的850万年内。我们的模拟产生了一个向后的动力学半衰期为0.7百万年的凯龙。研究发现,由于平均运动共振中的共振粘滞,共振跳跃克隆的半人马寿命平均是随机行走克隆的2倍。此外,我们提出的MEGNO和混沌的寿命地图的13 AU $\le a \le$ 14 AU和电子$\le$ 0.5的区域。我们证实了Chiron的当前平均轨道参数位于a-e相空间的高度混沌区域。