清除邻近的小天体

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清除邻近的小天体(或动力学优势)围绕一个天体的轨道描述了该天体在引力上占主导地位,以至于除了它的天然卫星或其他受其引力影响的物体之外,没有其他大小相当的天体。 根据国际天文学联合会(IAU)2006年通过的定义,清除附近的小行星是天体被视为太阳系行星的三个必要条件之一。2015年,有人提议将定义扩展到系外行星。 在行星形成的最后阶段,如此定义的行星将清除其自身轨道区域的附近区域,即移除其他大小相当...

简介

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清除邻近的小天体(或力学优势)围绕一个天体的轨道描述了该天体在引力上占主导地位,以至于除了它的天然卫星或其他受其引力影响的物体之外,没有其他大小相当的天体。

根据国际天文学联合会 (IAU) 2006 年通过的定义,清除附近的小行星是天体被视为太阳系行星的三个必要条件之一。 2015 年,有人提议将定义扩展到系外行星。

在行星形成的最后阶段,如此定义的行星将清除其自身轨道区域的附近区域,即移除其他大小相当的天体。满足行星其他标准但尚未清除其邻近区域的大型天体被归类为矮行星。 这包括冥王星,其轨道与海王星的轨道相交,并与许多柯伊伯带天体共享轨道邻域。

IAU 的定义并没有为这个术语附加具体的数字或方程式,但所有 IAU 认可的行星都比任何矮行星或矮行星候选者在更大程度上(按数量级)清除了它们的邻居。

该短语源于行星科学家 Alan Stern 和 Harold F. Levison 提交给 2000 年 IAU 大会的一篇论文。 作者使用了几个类似的短语,因为他们开发了一个理论基础,用于根据物体的质量和轨道周期来确定绕恒星运行的物体是否有可能清除其邻近的星子区域。

Steven Soter 更喜欢使用动态优势这个词,而 Jean-Luc Margot 指出这种语言似乎不太容易被误解。

在 2006 年之前,国际天文学联合会没有具体的行星命名规则,因为几十年来没有发现新的行星,而对于命名大量新发现的小天体(例如小行星或彗星)则有完善的规则。

标准

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该短语指的是轨道天体(行星或原行星)通过与附近较小天体的引力相互作用,随着时间的推移扫过其轨道区域。 在许多轨道周期中,一个大天体往往会导致小天体与其共生,或者被扰乱到另一个轨道,或者被捕获为卫星或进入共振轨道。

因此,除了它自己的卫星或受其自身引力影响的其他天体之外,它不会与其他具有相当大尺寸的天体共享其轨道区域。

后一种限制排除了轨道可能交叉但由于轨道共振而永远不会相互碰撞的物体,例如木星及其特洛伊木马、地球和 3753 Cruithne,或海王星和冥王星。

至于所需的轨道清理范围,Jean-Luc Margot 强调行星永远不可能完全清理其轨道区域,因为引力和辐射力不断扰动小行星和彗星的轨道进入行星穿越轨道,并表示 IAU 并不打算无可挑剔的轨道清理不可能达到的标准。

Stern–Levison's Λ

在他们的论文中,斯特恩和列维森寻求一种算法来确定哪些行星体控制着它们周围的区域。他们定义了 Λ (lambda),这是衡量物体在等于宇宙年龄(哈勃时间)的一段时间内将较小质量散射出其轨道区域的能力的量度。Λ 是一个无量纲数,定义为

Λ = m 2 a 3 / 2 k {\displaystyle \Lambda ={\frac {m{2}}{a{3/2}}}\,k}

其中 m 是物体的质量,a 是物体的半长轴,k 是被散射的小物体的轨道元素及其必须散射的程度的函数。在太阳行星盘的范围内,对于距太阳特定距离的小天体,k 的平均值几乎没有变化。

邻近的小天体

如果 Λ > 1,然后身体将可能清除其轨道区域中的小物体。斯特恩和列维森使用这个判别式将引力圆形的绕太阳运行的天体分成超行星,这些超行星在动力学上非常重要,足以清除其邻近的微行星和地外行星。超级行星是八个xxx的太阳轨道飞行器(即 IAU 行星),其余是地行星(即 IAU 矮行星)。

Soter's μ

史蒂文·索特 (Steven Soter) 提出了一种基于观测的测量方法 µ (mu),他将其称为行星判别式,以将围绕恒星运行的天体分为行星和非行星。 他将 mu 定义为

μ = M m {\displaystyle \mu ={\frac {M}{m}}}

其中 µ 是无量纲参数,M 是候选行星的质量,m 是所有行星的质量。

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  1. 简介
  2. 标准
  3. Stern–Levison's Λ
  4. Soter's μ

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