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Apsidal asymmetric-alignment of Jupiter Trojans
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society ( IF 4.8 ) Pub Date : 2021-05-07 , DOI: 10.1093/mnras/stab1333
Jian Li 1, 2 , Hanlun Lei 1, 2 , Zhihong J Xia 3
Affiliation  

The most distant Kuiper belt objects exhibit the clustering in their orbits, and this anomalous architecture could be caused by Planet 9 with large eccentricity and high inclination. We then suppose that the orbital clustering of minor planets may be observed somewhere else in the Solar system. In this paper, we consider the over 7000 Jupiter Trojans from the Minor Planet Center, and find that they are clustered in the longitude of perihelion ϖ, around the locations ϖJ + 60○ and ϖJ − 60○ (ϖJ is the longitude of perihelion of Jupiter) for the L4 and L5 swarms, respectively. Then we build a Hamiltonian system to describe the associated dynamical aspects for the co-orbital motion. The phase space displays the existence of the apsidally aligned islands of libration centred on Δϖ = ϖ − ϖJ ≈ ±60○, for the Trojan-like orbits with eccentricities e < 0.1. Through a detailed analysis, we have shown that the observed Jupiter Trojans with proper eccentricities ep < 0.1 spend most of their time in the range of |Δϖ| = 0°–120○, while the more eccentric ones with ep > 0.1 are too few to affect the orbital clustering within this Δϖ range for the entire Trojan population. Our numerical results further prove that, even starting from a uniform Δϖ distribution, the apsidal alignment of simulated Trojans similar to the observation can appear on the order of the age of the Solar system. We conclude that the apsidal asymmetric-alignment of Jupiter Trojans is robust, and this new finding can be helpful to design the survey strategy in the future.

中文翻译:

木星特洛伊木马的近点不对称排列

最遥远的柯伊伯带天体在其轨道上表现出聚集性,这种异常结构可能是由具有大偏心率和高倾角的行星 9 引起的。然后我们假设可以在太阳系的其他地方观察到小行星的轨道集群。在本文中,我们考虑了来自小行星中心的 7000 多个木星特洛伊木马,发现它们聚集在近日点 ϖ 的经度上,在 ϖJ + 60○ 和 ϖJ - 60○ 附近(ϖJ 是近日点经度木星)分别用于 L4 和 L5 群。然后我们建立一个哈密顿系统来描述共轨运动的相关动力学方面。相空间显示存在以 Δϖ = ϖ - ϖJ ≈ ±60○ 为中心的近端对齐的振动岛,对于偏心率 e < 的类特洛伊轨道。0.1。通过详细的分析,我们证明了观测到的具有适当偏心率的木星特洛伊木马 ep <; 0.1 大部分时间都在 |Δϖ| 范围内 = 0°–120○,而更偏心的 ep > 0.1 太少,无法影响整个特洛伊种群在这个 Δϖ 范围内的轨道聚类。我们的数值结果进一步证明,即使从均匀的 Δϖ 分布开始,与观测结果相似的模拟特洛伊木马的近端排列也可以出现在太阳系年龄的数量级上。我们得出结论,木星特洛伊木马的近点不对称对齐是稳健的,这一新发现有助于设计未来的调查策略。1 大部分时间都在 |Δϖ| 范围内 = 0°–120○,而更偏心的 ep > 0.1 太少,无法影响整个特洛伊种群在这个 Δϖ 范围内的轨道聚类。我们的数值结果进一步证明,即使从均匀的 Δϖ 分布开始,与观测结果相似的模拟特洛伊木马的近端排列也可以出现在太阳系年龄的数量级上。我们得出结论,木星特洛伊木马的近点不对称对齐是稳健的,这一新发现有助于设计未来的调查策略。1 大部分时间都在 |Δϖ| 范围内 = 0°–120○,而更偏心的 ep > 0.1 太少,无法影响整个特洛伊种群在这个 Δϖ 范围内的轨道聚类。我们的数值结果进一步证明,即使从均匀的 Δϖ 分布开始,与观测结果相似的模拟特洛伊木马的近端排列也可以出现在太阳系年龄的数量级上。我们得出结论,木星特洛伊木马的近点不对称对齐是稳健的,这一新发现有助于设计未来的调查策略。模拟特洛伊木马的近点排列与观测类似,可以出现在太阳系年龄的数量级上。我们得出结论,木星特洛伊木马的近点不对称对齐是稳健的,这一新发现有助于设计未来的调查策略。模拟特洛伊木马的近点排列与观测类似,可以出现在太阳系年龄的数量级上。我们得出结论,木星特洛伊木马的近点不对称对齐是稳健的,这一新发现有助于设计未来的调查策略。
更新日期:2021-05-07
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