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ニースモデルの遠い外縁天体の分布

2017-01-26 21:16:22 | 惑星形成論
ニースモデルでは外縁天体の分布を説明しきれない何者が分布を偏らせているのか。以下、機械翻訳。
ニースモデルのシナリオでの遠いカイパーベルトの構造

要約
この仕事は Brasser & Morbidelli (2013年)のシミュレーションからニースモデル移住の結果として 据え付けられた太陽系外縁部でマイナーな天体の軌道の分配を探究します。 この惑星の移行は29-34AU と 配置する の間にオブジェクトの住民からカイパーベルト地域へ 微惑星円盤を四方にまきます。 2:1の海王星共鳴から、そして外へ、分析されたテスト粒子は軌道長半径、傾斜角と離心率で 海王星以遠天体(TNO) 検出 と矛盾しない軌道の分配で外の 共鳴 に載ります、他方取り込みは最も近い 共鳴 の中にあまりにも効率的です。 3:1の共鳴 が一緒に同じく一貫している4:1でのシミュレートされた四散するオブジェクトと共鳴を起こすオブジェクトの相対的な住民は偏芯が無くなる TNO 調査に基づいて住民を観察しました、しかし5:1の共鳴は調査結果から住民見積もりと比較してひどく人口過疎です。 まばらな位置確定が大多数の TNO 人口で予想される軌道の分配をもたらします、しかしながら5:1の共鳴での大きい観察された人口の起源は説明されないままでいます。
1.イントロダクション
海王星以遠天体(TNOs)は海王星を越えて地域を代入します、そしてそれらの形成の場所の詳細と進化の歴史はたくさんの研究の主題です。 巨大な惑星を越えて生き残っている無活動のベルトの初期の考え、初期の TNO 発見の軌道の特徴に基づいて明らかに不完全な用品(Levison およびその他。 2008). 最初さえ知られています
TNO 、冥王星、は大きい離心率と軌道傾斜角を持っています; TNOs は過去にダイナミックに進化していたに違いありません(Malhotra 1995)。 TNO 人口はダイナミックに分配とオブジェクトが大きい半主要な軸に出向いて拡張する奇行と下げを引き起こしました。 加えるに、反響する人口は全面的か、あるいはまばらな dynamical に見舞われなかったカイパーベルトのためにずっと予想以上に大きいです。 共鳴でのオブジェクトの人口過剰は太陽系外縁部(Malhotra 1993、1995;ハーン& Malhotra 2005;ゴメスおよびその他。に影響を与える前の dynamical 不安定性の指標です
2005; Levison およびその他。 2008).
カイパーベルトの 部分母集団 の相対的な大きさと物性は地域の進化の歴史への手がかりを持っています。 3:2と共鳴を起こす住民が古典のカイパー地帯と比較した2:1のサイズと寒い、そしてホットな古典派の住民の相対的なサイズは dynamical 進展(例えば Malhotra 1995;チアン&ジョーダン2002; Nesvorn ´y 2015b)の詳細に依存します。 カイパーベルトの若干の地域が異なった物性;例えば、冷たい古典のオブジェクト、それほど興奮していない軌道傾斜角で分配を持っています、ホットな古典のオブジェクトより険しい大きさ分配を持っていてください(バーンスタインおよびその他。 2004). 表面の色の
TNOs は同じくそれらの力学と関連づけられます;分配が dynamical に異なって対応する異なった色が sub-populationsです(例えば Tegler およびその他。 2003). ブラウンおよびその他。 (2012) TNOs の表面の色が、それらの現在の場所の内にあるこれらのオブジェクトを構成して、そしてそれらの現在の軌道にそれらを外側に動かすことによって、作り出されることができたことを示唆します。 太陽系外縁部人口特徴は複雑であって、そして太陽系の形成と進展についての手がかりを提供します。
太陽系進化の受容できるモデルが TNO 人口のこれらの様相を複製するでしょう。 巨大な惑星の dynamical 不安定性が小さい体の離心率と軌道傾斜角両方を増やすことができます。そして共鳴の中に TNOs の多くを四方にまいてください(Levison およびその他。 2008). 海王星の遅い移住が外へ平均運動共鳴(Malhotra 1995)の中に TNOs を獲得するでしょう。 この遅い掃除することは際立ってそれらの pericenter 距離を変えないで攻略された TNOs の奇行をポンプを使って膨らませます。 これらの2進がいっそう激しいまばらな対話(パーカー& Kave laars 2010)によって混乱させられる可能性が高いから、 TNOs の若干の subpopulations の大きい2進法の分数は遅いか、あるいは最小の移行に有利にはたらきます。 滑らかな移住のシナリオが典型的に好みとモデルが探究されたといういっそう粒状の、そしてそれほど滑らかでない移住の可能性(ハーン& Malhotra 2005; Nesvorn ´y 2015b)で十分にダイナミックに興奮していない TNO 人口をもたらします。
Thommes およびその他。 (1999)が巨大な惑星の早い形状がダイナミックに不安定であったことを示唆しました。 モデルがそうである速い惑星の移行の早い権化が「すてきなモデル」として知られています(Tsiganis およびその他。 2005; Morbidelli およびその他。 2005;ゴメスおよびその他。 2005). これらのシナリオで、(彼・それ)らの2を越えている土星と木星のような、大きい dynamical 不安定性があります:1が、天王星と海王星を四方にまいて、動き反響を意味します、そしてそれはその後、 TNOs とオールト雲を emplacing して、そして遅い激しい砲撃を起こして、小さい体を四方にまきます。
このシナリオは同じく Jovian トロイの小惑星の取り込みをもたらす(Morbidelli およびその他. 2005). このいっそう速い惑星のまばらなイベントは滑らかな移住モデルと比較して獲得するオブジェクトの異なった特徴をもたらします。
detections と数のシミュレーション結果が必要とする TNO の詳細な比較よく試されたシミュレーションのほかに慎重にカイパーベルトを観察する.
カイパーベルトの最近の調査が持っているいくつかが周知の発見偏見を TNO 発見に提供するために試みられます(Schwamb およびその他。 2010;ペティットおよびその他。 2011;アダムスおよびその他。
2014; Alexandersen およびその他。 2016; Bannister およびその他。 2016;ペティットおよびその他。 2016). これらの調査は人口モデルとの比較を容易にするために(彼・それ)らの発見偏りを特徴づけます。
この仕事は詳細に四散する、そして反響を起こす TNO 住民に対する「ニース」モデルのシナリオの特定の影響を探究します。 外の Solar の一般的な探究として
システム進化、 Brasser によってのニース移住シミュレーションからの予測された TNO 住民& Morbidelli (2013年)がペティットおよびその他から本当の TNO detections に対してテストされます。 (2011、2016)と Alexandersen およびその他。 (2016)。
調査と調査シミュレータからの本当の detections と性格付けの組み合わせは外部モデルを調査 detections と比較するための強力なツールを供給します。 シミュレーションとテスト粒子分類は第2節で論じられます。 調査シミュレータ debiasing 手順の説明がセクションで提供されます
3.第4節は分類と分析の結果を提出します;カイパーベルトのB&Mモデルは、多分ニースモデルタイプのシナリオで起こる散布のプロクシとして、 ? 45を越えてコンポーネントと resonances を四方にまいて太陽系外縁部に住むことについての合理的なジョブをします。 顕著な例外はそうである
元気でない住民がパイクおよびその他からの結果から独立しているこのシナリオで複製した5:1。 (2015)。
ディスカッションと結論はセクションで紹介されます
5。
2.移住モデル
Brasser & Morbidelli (2013年)からのモデル
1が、B&Mシミュレーションであると述べられて、ここで調べられます。
B&Mシミュレーションがニースモデルタイプのシナリオの例であると考えられて、そして四散する、そして反響を起こす TNO 住民を産み出すことにおいてこのモデルの正確さを評価するために使われます。 TNO 比較人口はカナダ - フランス Ecliptic 飛行機調査からです(CFEPS ;ペティットおよびその他。 2011、 2016) そして Alexandersen およびその他。
(2016)調査。 dynamical を使って観察の調査結果の外側の源からのシミュレートされたモデルが調査チームによって作られた軌道の分配モデルの有用なテストを提供します。 この仕事はB&Mシミュレーションの「散乱円盤」部 - 海王星の向こうの、そしてオールト雲の内にあるすべての微片(< 3、000の AU) - に焦点を合わせます。
Brasser & Morbidelli (2013年)はニースモデルのフレームワークをちりぢりのディスクとオールト雲を代入して、そしてこれらの人口の相対的な大きさを決定するために使います。 これ
すてきなモデル移住が太陽系の protoplanetary ディスクの、氷大手の間の最後の遭遇の後のガスの撤去の後に dynamical 不安定性を含みます。 惑星の進展は Levison およびその他からたどります。 (2008)「実行A」が繰り返されました、そしてそれは0.3と17.5の AU においての天王星の奇行と0.2の奇行で27.5の AU において海王星で始まります。 天王星は外へ - AU と海王星が移動する19 - 31の AU オーバー - 100 Myr に移動します。 シミュレーションの終わりに、
どんなにこれが反響を起こすオブジェクトを混乱させるのを避けるシミュレーションの間に変化していないままにしておかれた、そしてすべてのオブジェクトが完成の後に再び登られたとしても、海王星は少しその本当のポジション、30.8において30.1の AU の代わりの AU 、を越えてあります。
もし29 < < 34が AU (海王星の最終のポジションに基づいて、これは28.2 < < 33.2に AU を再び登ります)、i < 1つの ? とe = 0.15であったなら、30,000のテスト微片は場所にイニシャルを書く。 奇行が外の惑星の風変わりからのテスト粒子の最初の状態結果の(Levison およびその他。 2008). それぞれのテスト微片が初めにユニークなポジションと速度方向を与えられました。 ちりぢりのディスクコンポーネントのために、惑星の後に移住が完了されました、3,000の AU の向こうのすべてのテスト微片はシミュレーションから取り除かれました。 微片と巨大な惑星はさらに3.8ジルのためにスウィフト RMVS3 (Levison &ダンカン1994)と統合されました。 重要なまばらな敗北のために、1ジルと3.5ジルの後に、残っているテスト微片は十分によく試されたカイパーベルト(効果的に270,000のテスト微片)を保証するために3回複製されました。 B&Mモデルが終わるという散漫なディスクシミュレーションが利用された1であるという3.8のジルB&Mの終わり州からの結果が粒子分類を含めてすべてのテスト微片のために20 < AU が、この仕事で生成されるように、利用可能な < 160から述べます: doi:10.11570/16.0009 。

図1。 粒子傾斜角iと離心率e、軌道長半径の分配、をテストする、B&Mモデルの終わり状態について. 破線は2以上のテスト微片が見いだされる resonances を特徴づけます。 打ち砕かれたものの不透明は共鳴で微片の数でうろこにしわを寄せます。
多数の内部の、そして主な古典のオブジェクトが外見上明白です。 外の古典のオブジェクトは少しより大きいeの分離したオブジェクトに類似している反響脱落者を通して位置確定と一貫しています。 途切れがないラインは特定の pericenter の場所、35と40のqを示します。 海王星は大きい暗い青いサークルによって示されます。

図2。 図1、好み、iと風変わり、e、半主要な軸の分配、に類似している、B&Mシミュレーションの終わり状態について調査シミュレータを使って偏見を持たせる. 見せられた30,000の微片はペティットおよびその他を使っている調査シミュレータによって「検出されました」。 (2011、2016)と Alexandersen およびその他。 (2016)ランダムに = 0:9で一つの斜面Hマグニチュード分配から割り当てられたHマグニチュードで pointings を調査してください。 この陰謀は Hg < およそ直径170キロに > に対応する8と共にただ detections だけを含みます。 TNO 調査の重要な選択効果は外見上明白です;内部の古典の、そして近い resonances はいっそう遠い住民と比較して発見することがずっとより容易です。 ひざとディボット分配は質的に類似の発見偏見を示します。


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