多行星系统中凌星行星内部结构的确定

受伴天体扰动的短周期凌星系外行星内部的潮汐耗散可以驱动系统轨道演化至所谓的潮汐不动点，在该点凌星行星及其扰动体的拱线对齐，并且行星和扰动体的轨道离心率变化被阻尼掉。长期行星-行星相互作用、广义相对论以及由凌星行星的潮汐和自转畸变产生的引力四极场对拱点进动率有显著贡献。因此，内行星的不动点轨道离心率是行星内部结构的强函数。我们在最近发现的HAT-P-13系外行星系统的具体背景下阐述了这些想法，并表明人们已经可以收集到关于内部凌星行星物理性质的重要见解。我们提出了行星的结构模型，表明其观测到的半径可以通过适当改变核心质量和内部潮汐能量耗散的单参数模型序列来维持。我们使用轨道动力学的八极阶长期理论推导出内行星离心率对其潮汐Love数的依赖性。我们发现，当前测量的离心率意味着0.116 < k2_b < 0.425, 0 M_地球 < M_核心 < 120 M_地球, 且Q_b < 300,000。对离心率的改进测量将很快能够对这三个量施加更严格的限制，并将为探测系外行星的内部结构提供前所未有的手段。