スピン軌道共鳴による氷巨人の傾斜

氷巨大惑星を傾けるには重い衛星系円盤の方がジャイアントインパクト３発よりも効く説です。以下、機械翻訳。
スピン軌道共鳴による氷巨人の傾斜https://arxiv.org/abs/1908.10969
（2019年8月28日に提出）
巨大な衝突は、天王星と海王星の大きな傾斜角を説明できますが、大きく異なる傾きと驚くほど類似したスピン速度を持つ2つの惑星を生成することは、低い確率の出来事です。スピンと軌道の歳差運動周波数間のカップリングである永年のスピン軌道共鳴に閉じ込めることは、スピン周期を変えることなく惑星を傾けることができるため、有望な代替案です。私たちは、天王星がガス状大気を降ろしている間に、衛星システムの質量の最大40倍の巨大な惑星周囲の円盤を隠していた場合、そのスピン歳差運動速度が自身の軌道と共鳴するのに十分に増加し、潜在的にへの惑星の傾斜。を超える傾斜は非常にまれであり、それを超えて傾斜することがわかります。70∘70∘は不可能ですが、その後0.5 M地球 _程度の物体と衝突すると、天王星が70 度から 98 度に傾く可能性があります。一方、海王星は、30 度の傾きを説明するために、より小さなディスクを必要とします。これにより、巨大な衝突をまとめて行う必要がなくなります。巨大なインパクターの質量と数を3つ以上から1つだけに最小化すると、氷の巨人のスピン状態を生成する可能性が1桁ほど増加します。
図1.共鳴角Ψの進化と、異なるディスクを備えた静的ディスクの傾き
大衆。 共鳴角が平衡点の周りでその平衡を維持している場合、共鳴はアクティブです
無期限に。 共振がアクティブでない場合、共振角は完全な2πラジアンを循環します。 の質量
各ディスクはMsの単位で表示されます（Ms = 10-4MU）。 ディスクの質量が100 Msを超えると、
惑星のスピン歳差運動周波数は速すぎて、独自の軌道で共鳴捕獲を維持できません。


図2.（a）天王星は、ディスクの寿命全体にわたって40 Msのディスクに囲まれた現在の状態です。 の
ディスクは、ラプラス半径53 RUまで延びています。 上のパネルは、惑星の進化を示しています
度単位の傾斜、中央のパネルは歳差運動周波数の進化を破線で示しています　共振位置を示し、下部のパネルはディスクの質量の進化を示しています。
（b）同じシナリオですが、ディスクの質量は1マイル以上減少します。 細い太線で天王星の傾きは5°です。太い太線で10°。



図3.この図は、ディスクが
質量は一定のまま（円）または減少しています（三角形）。 各シミュレーションの期間は1 Myrです。 天王星'
太陽系の不変の平面に対する現在の傾きは約1度です。


図4.図5と同じ状況。ただし、惑星状円盤は定常状態のまま
降着の間中。 太い太線にはL0≈LUがあり、細い太い線にはL0≈0.25LUがあります。
後者の場合の結果は、惑星の初期の回転速度が低かった場合に顕著に変化しません。