避免多行星系外系统中的共振俘获
地球与行星天体物理
2017-05-02 v2
摘要
多行星系外系统种群的一个常见特征是低阶平均运动共振中的行星对极为罕见。我们重新审视了通过收敛盘驱动迁移进行的共振俘获物理。我们指出,对于开普勒系统稳定构型典型的行星间距,行星由于来自邻居的引力扰动,可以常规地维持一个小但非零的偏心率。结合俘获所需的迁移率上限,有限的偏心率使得在类太阳系统中,对于小于约海王星质量的行星,共振俘获变得困难或不可能。这一有效俘获的质量上限与已测定质量的观测系外行星对 broadly 一致:对于重行星位于轻行星外侧的行星对(这意味它们在盘中经历过收敛迁移),那些处于或接近共振的行星对,其总质量大于两个海王星质量的可能性远大于质量较小的情况。这种一致性表明,类太阳恒星周围观测到的共振对匮乏可能 simply 源于低质量行星较小的共振俘获概率。从而避免共振俘获的行星对,在最终近距离接近时发生碰撞的可能性远小于彼此迁移过去成为轻行星在外侧的发散迁移对。对于围绕 M 型恒星的系统,我们预期共振对更为常见,因为那里有效俘获的最小质量阈值约为一个地球质量。
引用
@article{arxiv.1704.07836,
title = {Avoiding resonance capture in multi-planet extrasolar systems},
author = {Margaret Pan and Hilke E. Schlichting},
journal= {arXiv preprint arXiv:1704.07836},
year = {2017}
}
备注
14 pages, 4 figures; submitted to ApJ; corrected minor typos