多行星系统及其结构的多样性与相似性：I.轨道间距
地球与行星天体物理
2024-12-10 v1
摘要
多行星系统及其结构的丰富多样性与许多这些系统内部表现出的均匀性形成鲜明对比。先前的研究表明，紧凑 Kepler 系统倾向于表现出豌豆式结构：同一系统内的行星倾向于具有相似的大小和质量，并在轨道上规则间距，具有低偏心率和互斜交叉角。本工作扩展了前期研究，检查了更大更具多样性的样本，包括所有至少有三个已确认行星的系统，共计 282 个系统和 991 个行星。我们关注系统结构，特别是相邻行星之间的轨道间距以及其与行星大小和质量的关系。我们还量化了每个系统内行星大小、质量和间距的相似性，进行了系统内部和系统间分析。我们的结果证实了之前的研究表明，同一颗恒星上的行星倾向于规则间距，并且半径小于 1 R_Earth 的相邻行星对主要具有轨道周期比 (PR) 小于 2。与其他研究不同的是，我们发现即使在 PRs 小于 4 以及 1.17<PRs<2662 的范围内，相邻轨道间距也存在显著相似性。对于有穿越行星的系统，我们还发现当排除 R<1 R_Earth 的行星对后，PRs 与相邻行星大小之间的报告相关性消失。此外，我们检查了轨道间距和行星半径、质量内部离散度之间是否存在相关性。我们的发现表明，这些离散度在所有行星对 PRs<6 的系统中以及紧凑系统（所有 PRs<2）中是无关的。值得注意的是，同一系统中的行星即使不具有相似的质量或大小，也可以相似地间距。
引用
@article{arxiv.2410.23399,
title = {Diversities and similarities exhibited by multi-planetary systems and their architectures: I. Orbital spacings},
author = {Alexandra Muresan and Carina Persson and Malcolm Fridlund},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.23399},
year = {2024}
}
备注
Accepted for publication in A&A. 15 pages and 14 figures