Wolfram 语言

执行小行星的 n 体仿真

小行星,特别是小行星主带中的小行星,可能会受到木星的显著影响。众所周知,有几组小行星表现出有趣的轨道动力学。

首先,定义主要的重力影响。

希尔达小行星群的轨道周期约为木星的 2/3。它们以该组的原型 153 Hilda 命名。

可以通过限制了多个轨道参数的隐式实体类来查找此动态群组的其他成员。

木星特洛伊小行星群和希腊小行星群的轨道周期几乎与木星相同。

还需要选择日期和组合周期 (integration period)。

要想确定初始速度,需要测量一段时间间隔(例如一天)内小行星位置之间的距离。

计算给定日期的初始位置和速度。

然后,用关联表示 NBodySimulation 所需的数据。

这里使用的 NBodySimulation 的变体忽略了小行星间的作用力。由于它们很小,它们对彼此几乎没有影响,因此可以简化问题。在下面的问题中,只考虑木星和太阳对每个小行星的影响

接下来,定义一个仿真函数。

然后,可以为每组小行星生成单独的仿真。

可用如下方法提取仿真运行时间。

可以定义一个函数,将米转换为天文单位。

最后,可以生成系统在指定时刻的图景。

显示完整的 Wolfram 语言输入

如果在整个时间段内进行迭代仿真,则可以生成一个电影。

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