源于寡头生长的平均运动共振行星链
地球与行星天体物理
2020-12-09 v1
摘要
具有处于平均运动共振中的多颗行星的系外行星系统常被视为盘驱动迁移的标志。像 Kepler-223 和 Kepler-80 这样的共振链由三颗行星组成,其三体共振角处于平动状态和/或每一对行星的两体共振角处于平动状态。在这里,我们研究原位形成的近距超级地球和迷你海王星是否能够由于耗散气体盘的耗散而锁定在共振链中。我们模拟了行星形成的巨撞击阶段,包括来自气态盘的偏心率阻尼,随后是数千万年的后续动力学演化。在一小部分模拟系统中,我们发现行星自然地锁定在共振链中。这些行星在气态盘阶段达到一系列近整数周期比,经历偏心率阻尼从而被捕获到共振中,在气态盘消散时保持在共振中,并避免了随后的会导致行星脱离共振的巨撞击、偏心率激发和混沌扩散。使行星能够在气态盘阶段完成其形成的盘条件使这些行星能够达到紧密的周期比 <= 2,并且如果它们恰好接近整数周期比,就会锁定在共振中。使用 MacDonald 等人 (2020) 推导出的不同盘条件的权重,并对 Kepler 选择效应进行正向建模,我们发现我们通过寡头生长进行的原位形成模拟导致了具有整数周期比和平动共振角的可观测三星系统的比率与观测到的 Kepler 系统相当。
引用
@article{arxiv.2010.14743,
title = {Chains of Planets in Mean Motion Resonances Arising from Oligarchic Growth},
author = {Sarah J. Morrison and Rebekah I. Dawson and Mariah G. MacDonald},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.14743},
year = {2020}
}
备注
13 pages, 3 tables, 9 figures, accepted for publication in the Astrophysical Journal on October 5, 2020