类地系外行星宜居性的动力学研究 I：潮汐演化的行星 - 卫星对

我们研究了类地 - 月系统在经历 45 亿年潮汐演化后的倾角和自转周期，考虑了不同的卫星质量和初始行星倾角，并讨论了它们与行星宜居性的关系。我们发现了三种可能的结果：i) 系统仍在演化，ii) 系统处于双同步状态，或 iii) 卫星已与行星碰撞。情况 i) 和 ii) 之间的转变是突变的，发生在略大于月球质量的卫星质量处 ($m_s \sim 0.02m_p$)。我们认为情况 ii) 和 iii) 的宜居性低于情况 i)。利用巨撞击和卫星吸积模型的结果，我们发现那些模仿我们自身系统、自转周期为 $12 < P_p < 48$ h 且当前行星倾角为 $\varepsilon_p < 40^\circ$ 或 $\varepsilon_p > 140^\circ$ 的系统仅占可能结果的 14%。Elser 等人 (2011) 得出结论，类地行星拥有大质量卫星的概率为 13%。结合这些结果表明，最终形成像我们这样的系统的概率约为 2%。