Voyager 2 images confirmed the presence of ring arcs around Neptune. These structures need a confinement mechanism to constrain their spreading due to collisions, dissipative forces, and differential keplerian motion. Here we report the results of a set of numerical simulations of the system formed by Neptune, the satellite Galatea, dust ring particles, and hypothetical co-orbital satellites. This dynamical system depicts a recent confinement mechanism formed by four co-orbital satellites being responsible for the azimuthal confinement of the arcs, while Galatea responds for their radial confinement. After the numerical simulations, the particles were divided into four groups: particles that stay in the arcs, transient particles, particles that leave the arcs to the Adams ring, and particles that collide with the co-orbital satellites. Our results showed that in all arcs the lifetime of the smaller particles is at most 50 years. After 100 years about 20% of the total amount of larger particles is still present in the arcs. From our numerical simulations, the particles should be present in all arcs after 30 years, the period between the discovery of the arcs up to now. Our results can not explain the disappearance of the leading arcs, Liberte and Courage unless the arcs are formed by different particle sizes. Analysis of the dust production, due to collisions between interplanetary debris onto the surface of the co-orbital satellites, ruled out the hypothesis that small satellites close to or in the arc the structure could be its source.

中文翻译：

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海王星环弧由轨道卫星限制：通过太阳辐射的尘埃轨道演化

航海者 2 号的图像证实了海王星周围环弧的存在。这些结构需要一种约束机制来约束它们由于碰撞、耗散力和开普勒微分运动而导致的扩散。在这里，我们报告了由海王星、Galatea 卫星、尘埃环粒子和假设的同轨卫星形成的系统的一组数值模拟结果。这个动力系统描述了最近由四颗共轨卫星形成的限制机制，负责弧的方位限制，而加拉蒂亚则对它们的径向限制做出响应。经过数值模拟，粒子被分为四组：留在弧中的粒子、瞬态粒子、离开弧到亚当斯环的粒子和与同轨卫星碰撞的粒子。我们的结果表明，在所有弧中，较小粒子的寿命最多为 50 年。100 年后，大约 20% 的较大颗粒仍然存在于电弧中。从我们的数值模拟来看，粒子应该在 30 年后出现在所有的弧中，也就是从发现弧到现在的这段时间。我们的结果无法解释引导弧 Liberte 和 Courage 的消失，除非这些弧是由不同的颗粒尺寸形成的。由于行星际碎片与共轨卫星表面碰撞而产生的尘埃分析排除了靠近或在弧形结构中的小卫星可能是其来源的假设。100 年后，大约 20% 的较大颗粒仍然存在于电弧中。从我们的数值模拟来看，粒子应该在 30 年后出现在所有的弧中，也就是从发现弧到现在的这段时间。我们的结果无法解释引导弧 Liberte 和 Courage 的消失，除非这些弧是由不同的颗粒尺寸形成的。由于行星际碎片与共轨卫星表面碰撞而产生的尘埃分析排除了靠近或在弧形结构中的小卫星可能是其来源的假设。100 年后，大约 20% 的较大颗粒仍然存在于电弧中。从我们的数值模拟来看，粒子应该在 30 年后出现在所有的弧中，也就是从发现弧到现在的这段时间。我们的结果无法解释引导弧 Liberte 和 Courage 的消失，除非这些弧是由不同的颗粒尺寸形成的。由于行星际碎片与共轨卫星表面碰撞而产生的尘埃分析排除了靠近或在弧形结构中的小卫星可能是其来源的假设。我们的结果无法解释引导弧 Liberte 和 Courage 的消失，除非这些弧是由不同的颗粒尺寸形成的。由于行星际碎片与共轨卫星表面碰撞而产生的尘埃分析排除了靠近或在弧形结构中的小卫星可能是其来源的假设。我们的结果无法解释引导弧 Liberte 和 Courage 的消失，除非这些弧是由不同的颗粒尺寸形成的。由于行星际碎片与共轨卫星表面碰撞而产生的尘埃分析排除了靠近或在弧形结构中的小卫星可能是其来源的假设。