[論文レビュー] Orbital evolution of the P/1996 R2 and P/1996 N2 objects

С. И. Ипатов, Gerhard Hahn|arXiv (Cornell University)|Dec 17, 2024

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ひとこと要約

数値積分は、P/1996 R2（木星と迎え合う天体）およびP/1996 N2の近傍の軌道が時間とともにどのように変化するかを調べ、初期条件に対する敏感な依存性、地球開近の可能性、そしてP/1996 N2の準周期的変化を示す。

ABSTRACT

A numerical integration of the equations of motion of the Sun-planets-an object system is used to study the evolution of orbits close to the orbit of the P/1996 R2 object, which is a Jupiter-crossing object, and to the asteroidal orbit of the P/1996 N2 object, which, at the moment of its detection, had a tail similar to a cometary one. Small variations in the initial data considerably affect the evolution of orbits close to that of the P/1996 R2 object. The time elapsed up to the ejection of the object into a hyperbolic orbit varied from 3*10^4 to 2.7*10^7 yr. Some objects were in resonances with Jupiter and Saturn for a long time. For about 20 percent of the runs, objects reached the Earth's orbit during evolution. Orbital elements of the P/1996 N2 object changed quasi-periodically over the considered time span of 200 Myr. Variations in the semimajor axis, eccentricity, and inclination were equal to 0.04 AU, 0.11 deg, and 3.5 deg, respectively.

研究の動機と目的

• P/1996 R2 および P/1996 N2 の近傍の軌道における初期条件の小さな変化が長期的な進化にどのような影響を与えるかを調べる。
• 太陽-惑星の重力ダイナミクスの下で、これらの軌道の安定性と共鳴の関与を評価する。
• 超過軌道または地球接近軌道への遷移の可能性と、それに要する時間を決定する。

提案手法

• 太陽-惑星-天体系の数値積分を用いて軌道進化をシミュレートする。
• 軌道要素を最大200 Myrの時間尺度で伝搬させる。
• 木星および土星との共鳴占有の解析と、超過軌道への放出時刻の追跡。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 P/1996 R2 近傍の軌道は安定したままか、それとも小さな初期差が発散的な結果を生むのか。
• RQ2 シミュレートされた進化のうち、地球接近軌道に到達する割合はどれくらいで、放出はどの時間スケールで起こるのか。
• RQ3 P/1996 N2の軌道要素は何億年にもわたってどのように変化し、準周期的かどうか。

主な発見

• 放出時刻は初期条件に応じて3×10^4年から2.7×10^7年まで広く変動する。
• 一部のシミュレート対象は木星および土星との共鳴に長期間とどまった。
• 全走行の約20パーセントで対象天体が地球の軌道に到達した。
• P/1996 N2は200 Myrにわたり軌道要素に準周期的変化を示し、長半長軸の変動は0.04 AU、離心率の変動は0.11、傾斜角の変動は3.5度だった。