論文関連の(ほぼ)個人用メモ。


arXiv:1506.06019
Nesvorny ́ (2015)
Jumping Neptune Can Explain the Kuiper Belt Kernel
(Jumping Neptuneがカイパーベルトの"kernel"構造を説明できる)

概要

エッジワース・カイパーベルト天体の分布における未解決の問題として"kernel"という分布図上の存在がある。ここで言う"kernel"とは、軌道長半径44AU付近、軌道離心率0.05程度、軌道傾斜角5°未満にカイパーベルト天体の軌道が集中しているものを指す。
このkernelは、海王星が28 AU付近で軌道長半径の不連続的な変化を起こすことで説明が可能である。

海王星の軌道が"jump"するまでは、海王星のゆっくりとした外側への移動によって、微惑星は海王星との2:1軌道共鳴にトラップされて外側へ掃き出されていく。この過程で40AU程度までに存在する微惑星は2:1共鳴にトラップされる。
海王星が28 AUにまで移動した段階で、2:1共鳴の軌道の位置は44 AUに来る。
ここで、海王星が数分の1 AUほどの不連続な軌道長半径の進化をした場合(惑星との遭遇などによる)、2:1共鳴にトラップされていた微惑星が共鳴から解放され、それらは現在まで残る。

海王星の"jump"の後にもゆっくりとした外側移動が続いた場合、2:1共鳴はその後も45-47 AUにある微惑星を掃き続けるため、この領域における軌道傾斜角が小さい天体の欠乏を説明することができる。

結論、議論、その他

海王星のmigrationのタイムスケールが10 Myr以上と比較的長く、migrationがゆっくりな場合で、かつ海王星が数分の1 AUだけ"jump"した場合、こんにちのPlutino (冥王星族)のわずか1%が30-40 AUに起源を持ち、99%近くは30 AU以下の重い円盤から捕獲されたものだと考えられる。
30-40 AUあたりで捕獲された冥王星族の軌道傾斜角は、3:2共鳴にとらわれる前の永年共鳴によって軌道が励起されるため大きな値を持つと期待される。

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