The Frequency of Close Encounters and Collisions between Plutinos and Neptune Trojans

Abstract

海王星外天体中的冥族小天体与海王星成 2:3 的平运动轨道共振，且具有较大的轨道偏心率，因此它们能与海王星特洛伊的轨道发生重叠，导致近密交会和碰撞，从而深刻地影响两者的动力学演化。利用数值模拟的方法，有效地获得了这两群小天体间近密交会的信息，讨论了可能影响两者近密交会频率的因素，包括小天体质量、轨道倾角和轨道偏心率等。在合理近似条件下，建立了估算两群小天体近密交会和碰撞次数的理论公式。结合已有的数值模拟结果，以及对冥族小天体观测数据的分析，对实际情况下冥族小天体群与典型特洛伊小天体之间的近密交会和碰撞次数进行了估算，证明近密交会较为频繁地发生，而碰撞则极其罕见，并且各尺寸范围的小天体对近密交会和碰撞次数的贡献各有不同。这一套分析和估算的方法可以直接应用在其他类似小天体间交会过程的估算上。