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热木星作早餐?——早期恒星吞噬行星可能很常见

地球与行星天体物理 2015-08-19 v1

摘要

行星形成与演化模型预测巨行星在原行星盘中高效形成,大多数快速迁移到盘内边缘,且如果到达行星的质量\lesssim木星质量,它可能滞留在该半径附近。我们认为这样的行星会通过与宿主星的潮汐相互作用在1\lesssim1\,Gyr时间内被吞噬,并且,在太阳型宿主星情况下,即使初始高度错列,这也会导致恒星自转接近被吞噬行星轨道轴方向。有效温度6250\gtrsim6250\,K的原初错列恒星不能以这种方式重新对齐,因为与太阳型宿主星相反,由于低效磁制动和相对较大的转动惯量,它们的角动量通常高于被吞噬行星的轨道角动量。位于离星更远的热木星可促成此过程,但效应较弱,因为潮汐相互作用强度随半长轴增加而迅速减小。我们证明,如果50%\sim50\%的行星系统容纳一颗滞留热木星,该情景原则上可解释(1)冷星周围行星无论质量或轨道周期都表现出的良好对齐,(2)热星周围错列行星的普遍性,(3)逆行轨道热木星质量上的明显上限,(4)恒星自转周期与热木星质量的反相关。

关键词

引用

@article{arxiv.1507.07967,
  title  = {A hot Jupiter for breakfast? --- Early stellar ingestion of planets may be common},
  author = {Titos Matsakos and Arieh Königl},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1507.07967},
  year   = {2015}
}

备注

Accepted for publication in ApJL