恒星飞掠对行星系统的影响：星周盘阻尼效应的 3D 建模

星团中的恒星飞掠被怀疑会影响行星系统的轨道架构，导致偏心率激发以及行星轨道与恒星赤道面之间的轨道倾角不对齐。我们探讨了由双曲线恒星飞掠引起的行星轨道要素脉冲变化，是否能被环绕恒星的星周盘完全阻尼。事实上，星团消散所需的时间与星周盘的寿命相当。我们在 3D 中模拟了一个系统，该系统由一颗类太阳恒星及其周围的低密度盘组成，盘中嵌入了一颗巨行星，另一颗具有相似质量且拥有自身星周盘的恒星沿双曲线相遇轨迹接近该系统。我们专注于极端构型，即一次极深的恒星飞掠扰动了一颗处于外部轨道的类木行星。这使得我们能够全面测试星周盘消除恒星相遇效应的能力。我们发现，由于相遇期间两个盘之间的质量交换，恒星飞掠期间盘损失的质量少于仅考虑单个盘的 2D 模型。偏心率的阻尼速度略快于 2D 模型，发生在几千年（kyr）量级的时间尺度上。约 $10^4$ 年后，行星系统中留下的飞掠痕迹仅是恒星赤道面与行星轨道之间小于 9 度的微小不对齐。在基于恒星 - 行星 - 盘相互作用 3D 模拟的真实模型中，我们发现恒星飞掠无法在星团中激发行星显著的偏心率和倾角。容纳行星的星周盘会在短时间尺度上阻尼任何恒星相遇期间产生的这两个轨道参数的阶跃变化。所有过去相遇的记录均被抹去。