带耗散的卡西尼状态：为何倾斜潮汐无法膨胀热气球
天体物理学
2011-02-11 v1
摘要
一些短周期系外行星(热气球)通过穿越观测到异常大的半径。有人认为这些行星处于涉及持续错位与同步预cession(自转和轨道角动量)的共振中，即卡西尼状态，伴随潮汐加热而膨胀。我们反对这种说法。通过显式潮汐积分，我们表明虽然倾斜卡西尼状态可耗散行星自转能量的若干倍，但耗散率必须远低于假设的水平。如果耗散过快，这个角度会变得如此大，以至于丢失卡西尼平衡。另一方面，独立的考虑限制了从轨道中可提取的总能量。作用在轨道上的扭矩来源——无论是倾斜的母星还是倾斜的第三颗天体——会随着行星散失的角动量而与轨道对齐。对齐会移除卡西尼状态所需的轨道预cession。结合对可能第二颗行星的质量与半长轴、恒星旋转与倾斜度的观测限制，这些约束使得倾斜潮汐几乎不太可能是热气球膨胀的解释，尤其是HD 209458b。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0703418,
title = {Cassini States with Dissipation: Why Obliquity Tides Cannot Inflate Hot Jupiters},
author = {Daniel C. Fabrycky and Eric T. Johnson and Jeremy Goodman},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0703418},
year = {2011}
}
备注
Submitted to ApJ. 33 pages in preprint format