动力学激发作为行星起源的探针
地球与行星天体物理
2025-10-03 v1
摘要
我们对在原行星盘内缘受到星际磁场相互作用所 sculpted 的 protoplanetary disk 中迁移的紧凑行星系统进行数值模拟。我们证明,最终相邻行星的周期比值分布中仅存有少量驻留在共振态的系统,符合观测结果。行星建筑在原行星盘阶段结束时(在几 Myr 内)基本已就位,不需要显著的后续动力学演化。在气体盘消散过程中,行星对的发散性也导致当对方跨越共振时轨道偏离,引发离心率激发。得到的剩余自由离心率分布与从脉冲持续时间和脉冲时序变动推断的值相符。我们进一步证明,假设标准的潮汐耗散参数用于地球或海王星级行星,这一结论并未受到显著影响。这些结果表明,紧凑行星系统所观察到的间距和残余动力学激发可通过原行星盘中的迁移来再现,只要内盘边界被建模为渐变的 rollover,而非尖锐的过渡。当模型考虑星际磁场向盘内扩散时,可实现此种效应。行星对在磁osphere 回弹阶段的发散性打破共振链,使其对观测的匹配度优于更传统的内边界模型。
引用
@article{arxiv.2510.01332,
title = {Dynamical Excitation as a probe of planetary origins},
author = {Brad M. S. Hansen and Tze-Yeung Yu and Neel Nagarajan and Yasuhiro Hasegawa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.01332},
year = {2025}
}
备注
16 pages, 20 figures, to be submitted to The Open Journal of Astrophysics