宽轨道高偏心率行星 HR 5183b 的动力学轨道演化情景
地球与行星天体物理
2021-11-30 v2
摘要
最近发现的巨行星 HR5183b 处于一个宽且高偏心率的轨道（\,au, ）。其宿主恒星拥有一个很可能处于束缚轨道的共同自行伴星。本文探讨了在此类双星系统中激发行星偏心率的情景，考虑了行星-行星散射、双星对单行星系统的 Lidov-Kozai 周期，以及双星对经历散射的双行星系统的 Lidov-Kozai 周期。在无双星伴星的情况下，行星-行星散射在我们模拟中将偏心率激发至观测值的概率为 ，具体取决于两行星的相对质量。双星对初始圆轨道的 Lidov-Kozai 周期可将偏心率激发至观测值，但要求非常特定的双星轨道构型，且总体上在观测到的高偏心率处捕获轨道的概率很低（）。最佳情形来自存在双星伴星时的行星-行星散射：此处散射赋予幸存行星一个初始偏心率提升，随后被双星 Kozai 周期进一步增大。我们发现该设定下当前观测到 的成功率为 。若能量测双星与行星的相互倾角，单行星加双星与双行星加双星情形或可区分，因为后者允许更宽的相互倾角范围。散射与 Lidov-Kozai 强迫的结合也可能作用于其他宽轨道高偏心率巨行星，这类行星拥有较高的恒星双星伴星比率。
引用
@article{arxiv.2102.06031,
title = {Dynamical orbital evolution scenarios of the wide-orbit eccentric planet HR 5183b},
author = {Alexander J. Mustill and Melvyn B. Davies and Sarah Blunt and Andrew Howard},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.06031},
year = {2021}
}
备注
Accepted to MNRAS. A simple board game based on the paper may be found at http://filestore.astro.lu.se/research/alex/HR5183b.pdf