Gliese 436b偏心率的准稳态解
地球与行星天体物理
2011-02-11 v2
摘要
我们研究了凌星海王星质量行星Gliese 436b的大轨道偏心率在潮汐耗散作用下由系统中第二颗行星维持的可能性。我们发现，当前观测到的构型可以这样理解：Gliese 436b和一个假想的伴星已演化到一个准稳态不动点，在该点上，行星的轨道拱点共线，且两颗行星轨道偏心率的长期变化几乎完全被阻尼掉。我们采用基于半长轴比勒让德展开的八极阶长期理论，描绘了扰动伴星可能占据的(P_c, M_c, e_c)空间的明确区域。我们将潮汐耗散的演化效应纳入系统的长期模型中，并对大量允许的构型求解由此产生的初值问题。然后，我们通过完整的数值积分对从长期理论导出的稳态构型进行精化。我们以Gliese 436b候选伴星的形式呈现结果。对于这些候选者，径向速度半振幅K_c约为3 m/s，轨道间凌星时间变化的最大振幅约为Δt=1 s至Δt=5 s。对于轨道周期P_c=40天、质量M_c=8.5 M_地球、偏心率e_c=0.58的扰动者这一特例，我们通过包含潮汐阻尼和自旋演化的完整数值三体轨道衰减积分，确认了我们的半解析计算。此外，我们利用修正的拉普拉斯-拉格朗日长期理论，讨论了多扰动者稳态构型的可能性。
引用
@article{arxiv.0904.3146,
title = {A Quasi-Stationary Solution to Gliese 436b's Eccentricity},
author = {Konstantin Batygin and Gregory Laughlin and Stefano Meschiari and Eugenio Rivera and Steve Vogt and Paul Butler},
journal= {arXiv preprint arXiv:0904.3146},
year = {2011}
}
备注
25 pages, 7 figures. Accepted for publication in the Astrophysical Journal