Почему астероиды с круговыми орбитами редки?

Относительно этого прекрасного вопроса Свайка: почему астероиды с нулевым наклоном орбиты редки? Недавно я предположил, что орбиты с нулевым наклонением редки как естественный результат статистического распределения осей орбитального вращения, простирающихся на небесную сферу.

На приведенном ниже графике мы видим аналогичную разреженность орбитальных эксцентриситетов около нуля. Если бы эксцентриситеты орбит астероидов были нормально распределены около нуля, разве мы не ожидали бы, что они будут здесь наиболее плотными? Каково объяснение?

введите описание изображения здесь

Ответы (1)

Орбитальные эксцентриситеты не могут нормально распределяться вокруг нуля, так как минимальный эксцентриситет равен нулю.

Таким образом, точно так же, как распределение Максвелла-Больцмана для скоростей частиц равно нулю при нулевой скорости и достигает максимума при конечной скорости, тогда никакие астероиды не имеют точно нулевого эксцентриситета, и мы должны ожидать пика при более высоких эксцентриситетах.

Аналогию можно продолжить, задав вопрос, какое распределение можно ожидать для «теплового распределения» эксцентриситетов — распределения, в котором энергии орбит следуют распределению Больцмана и могут быть рандомизированы некоторыми неуказанными динамическими или формообразующими процессами (например, Геллера) . и др. 2019 ). В этом случае плотность эксцентриситетов должна быть равна

н ( е ) е 2
и должно быть больше объектов с высоким эксцентриситетом, чем объектов с низким эксцентриситетом.

Конечно, не ожидается, что астероиды будут представлены этим случайным распределением, поскольку их динамическая история, вероятно, заставляет их отклоняться от орбит с очень низким эксцентриситетом, вызванных сопротивлением газопылевого диска в ранней Солнечной системе. Тем не менее, любое начальное возмущение отдаляет их от нулевого эксцентриситета, и можно ожидать, что последующие случайные возмущения заставят их двигаться к тепловому распределению. Я предполагаю, что объекты в верхней части теплового распределения также должны быть просто отобраны — упасть на Солнце, столкнуться с планетами или быть выброшенными из главного пояса астероидов.