双环碎片盘可能是偏心行星的杰作：解释 HD 107146 的奇特形态
地球与行星天体物理
2015-09-23 v1
摘要
我们利用解析理论和 N 体模拟，研究了偏心行星与共面等质量碎片盘之间的一般相互作用。这种相互作用可能源于行星-行星散射或合并事件。我们表明，当行星质量与碎片盘质量相当时，行星轨道往往会圆化，而其半长轴变化很小。此类行星的长期效应可使碎片在拱点方向上与行星轨道反排列（与直觉预期相反），从而导致一个反直觉的结果：低质量行星可能比高质量天体清除更大范围的碎片区域。这种相互作用通常会产生一个双环碎片盘，与在 HD 107146 和 HD 92945 中观测到的结构类似。作为示例，我们将结果应用于 HD 107146，并表明如果该盘正与一颗质量相当（约 10-100 地球质量）的偏心行星相互作用，其形态和表面亮度轮廓可以得到很好的再现。这颗假设的行星在相互作用前的半长轴为 30 或 40 au（与其当前值相似），偏心率为 0.4 或 0.5（此后已降至约 0.1）。因此，该行星（如果存在）目前位于碎片盘的内边缘附近，而非可能预期的两个碎片峰之间。最后，我们表明在此质量范围内盘的自引力可能很重要，虽然它不会显著影响这些结果，但在探究碎片盘与行星的相互作用时应予以考虑。
引用
@article{arxiv.1507.04367,
title = {Double-ringed debris discs could be the work of eccentric planets: explaining the strange morphology of HD 107146},
author = {Tim Pearce and Mark Wyatt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1507.04367},
year = {2015}
}
备注
Submitted to MNRAS, uploaded in revised form