Mapeamento de difusão em satélites coorbitais de saturno

Abstract

Neste trabalho investigamos a estabilidade de sistemas de satélites coorbitais de Saturno. Estudamos os satélites Tétis e Dione que possuem coorbitais, mas também investigamos as regiões de Mimas e Encelado que ainda não possuem nenhum satélite coorbital conhecido, no intuito de investigar a possibilidade de existência e ainda delimitar as fronteiras das regiões estável e do instável. Para encontrarmos possíveis satélitescoorbitais a Mimas ou Encelado,ou ainda explicar a ausência dos mesmos, e ainda delimitar as regiões de estabilidade de Dione e Tétis utilizamos o método do expoente H, que é uma medida da difusão do sistema baseada em uma lei de potência. O expoente H foi calculado com difusão em semieixo maior, longitude e excentricidade. Além do mapeamento do expoente H, fizemos o gráfico da evolução do desvio padrão e a contagem de picos, para assim verificarmos se não há nenhum tipo de erro na contagem de picos e seu comportamento. Também fizemos o gráfico do valor do expoente H em função do semi-eixo maior para cada satélite, onde são encontrados resultados relevantes. Para Dione e Tétis constatamos que ambos possuem regiões de estabilidade e instabilidade. Para Encelado e Mimas concluímos que eles também possuem regiões de baixa difusão e que poderiam perfeitamente abrigar coorbitais, que possivelmente se perderam durante a migração de Encelado para sua posição atual.

In the present work we investigate the stability of Saturn’s coorbital satellite systems. We studied the satellites Thetis and Dione, which have coorbital satellites, but we also studied the regions of Mimas and Enceladus, which do not have any coorbital satellites known, in order to investigate the possibility of their existence and also to determine the borders of the stable and unstable regions. In order to find possible coorbitals of Mimas or Enceladus, or even explain the lock of them, and also to determine the stability regions of Dione and Thetis we used the method of the expoent H, which gives a measure of the system’s diffusion based on a power law. The H expoent was computed for diffusion in semi-major axis, longitude and excentricity. We generated maps of the H expoent and plots of the standard deviation evolution and of the pics, in order to identify any counting mistakes. We also produced plots the values of the H expoent as a function of the semi-major axis for each satellite, where we found some relevant results. In the cases of Dione and Thetis we found that both have regions of stability and unstability. In the case of Enceladus and Mimas we concluded that they also have low diffusion regions, that could harbour coorbital satellites. However, they were probably lost during the migration of Enceladus towards its present position.