14 Her 行星系统的动力学分析

Naef 等人 (2004)、Butler 等人 (2006) 和 Wittenmyer 等人 (2007) 发表的针对类太阳矮星 14 Herculis 的高精度视向速度 (RV) 测量结果显示，存在一颗轨道周期为 1760 天的类木行星，以及一个表明存在第二个遥远天体的趋势。基于动力学考量，我们检验了该趋势可由另一颗巨行星的存在来解释的假设。我们推导了假设的外层类木伴星在约 13 AU 轨道内的轨道参数动力学限制。在此情况下，类木行星之间的相互相互作用对于系统的长期稳定性至关重要。对类木行星侧向构型的最佳自洽且稳定的牛顿拟合显示，外层行星位于 9 AU 轨道，具有约 0.2 的中等偏心率，并被限制在由低阶平运动共振 5:1 和 6:1 所跨越的区域内。该解位于 $\Chi$ 的浅极小值处，并在广泛的系统倾角范围内持续存在。在最佳拟合的 1\sigma 置信区间内，外层行星的半长轴在 (6,13) AU 范围内、偏心率在 (0,0.3) 范围内的其他稳定构型也是可能的。轨道倾角目前尚无法确定，但当其减小时，两颗行星的质量均趋近于约 10 倍木星质量；而在约 30 度时，质量层级会发生反转。