倾斜双星系统中巨行星与星盘的解耦

我们探讨了嵌入在双星系统内某恒星周围星盘中的行星的动力学演化，其中双星的轨道平面相对于初始星盘平面显著倾斜。我们的目的是测试尽管存在伴星的长期摄动，行星是否仍留在星盘内并继续以 I/II 型模式向恒星迁移。这将解释观测到的相对于其宿主恒星赤道平面具有显著倾角的系外行星。我们使用了两套不同的 SPH 代码 vine 和 phantom，对恒星+星盘+行星系统及伴星随时间的演化进行了建模。在初始的耦合演化之后，星盘的倾角与行星的倾角开始出现显著差异。星盘倾角相对于初始平面的振荡周期短于行星的振荡周期，后者在约 $10^4$ 年后遵循受摄动的 N 体行为独立演化。然而，行星仍继续向恒星迁移，因为在其轨道运动过程中它会穿过星盘平面，且与气体的摩擦导致角动量损失。在显著倾斜的双星系统中，对于较小的双星间距，星盘与行星在动力学上并不耦合，而是几乎独立演化。行星脱离星盘，并且由于显著的相互倾角的出现，它仅在其轨道与星盘平面相交时才与气体发生相互作用。行星向恒星的漂移并非由于行星嵌入星盘中的 I/II 型迁移，而是由于穿过星盘期间与气体的摩擦。