Efectos de la relatividad general en la dinámica de partículas de la zona habitable bajo la influencia de un perturbador interno

CORONEL CARLA FLORENCIA; DE ELÍA GONZALO CARLOS; ZANARDI MACARENA; DUGARO AGUSTIN

San Juan, Argentina

Taller; XI Taller de Ciencias Planetarias; 2022

Facultad de ciencias exactas, físicas y naturales. Universidad Nacional de San Juan

Asumiendo sólo perturbaciones gravitatorias, partículas externas en el problema restringido elíptico de tres cuerpos pueden evolucionar manteniendo inclinaciones directas o retrógradas con circulaciones nodales, o mostrar oscilaciones del plano orbital entre valores directos y retrógrados con libraciones nodales. En este escenario, las inclinaciones de la partícula que llevan a libraciones nodales sólo dependen de la excentricidad del perturbador interno. Aquí, analizamos la evolución dinámica de partículas externas en el problema restringido elíptico de tres cuerpos considerando efectos de relatividad general. Nuestros sistemas están compuestos por un perturbador interno localizado en 0.1 UA, y una partícula externa en la zona habitable (ZH) del mismo, alrededor de una estrella de tipo solar. Para llevar a cabo nuestro trabajo, desarrollamos dos estudios complementarios. Por un lado, realizamos un tratamiento analíticosobre las bases del hamiltoniano secular expandido hasta el orden cuadrupolar de la aproximación. Por otra parte, desarrollamos simulaciones numéricas de N-cuerpos con el fin de validar los resultados obtenidos con el tratamiento analítico. A partir de esto obtuvimos los valores de la inclinación y excentricidad dela partícula que conducen a libraciones y circulaciones nodales de la misma en función de la excentricidad y de la masa del perturbador interno. Nuestros resultados muestran que cuanto menor es la masa del perturbador, mayor debe ser la excentricidad de la partícula para experimentar libraciones nodales. Además, en términos generales, cuanto mayor es la excentricidad del perturbador, más grande debe ser la excentricidad de la partícula para evolucionar con libracionesnodales. Finalmente, nuestro estudio nos ha permitido derivar una masa mínima del perturbador para la cual se podrían obtener libraciones nodales de la partícula para cualquier valor de su excentricidad. Nuestros resultados indican que los efectos de la relatividad general juega un rol clave en la dinámica de partículas de prueba que evolucionan en la ZH bajo los efectos de un perturbador interno masivo.