系外行星宿主恒星潮汐耗散的经验约束
地球与行星天体物理
2025-01-17 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
短期系外行星的轨道受潮汐耗散的塑造。然而,这些潮汐相互作用的机制及其效率尚未得到良好约束。我们通过一种新型经验方法,对短期系外行星宿主星的潮汐质量因子(tidal quality factors)提供了稳健的约束。该方法基于分析潮汐衰减时间分布中结构的研究,潮汐衰减时间定义为行星因星体潮汐而螺入其宿主星所剩余的时间。利用简单的人造行星 population 模拟和解析理论,我们展示了存在一种稳态 portions 的衰减时间分布呈近似幂律形式。该稳态特征在观测到的短期行星 population 的衰减时间分布中清晰可见。我们利用这一点来约束星体潮汐质量因子的大小及其频率依赖性,表明其必须随行星轨道周期急剧下降。具体而言,以 为形式,我们找到 且 。我们的结果最符合潮汐共振锁定(tidal resonance locking)的预测,在这种情况下,行星被锁定在其宿主星中潮汐激发的重力模式的共振中。
引用
@article{arxiv.2501.08992,
title = {Empirical Constraints on Tidal Dissipation in Exoplanet Host Stars},
author = {Sarah C. Millholland and Morgan MacLeod and Felicia Xiao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.08992},
year = {2025}
}
备注
Accepted to ApJ. Code associated with this paper can be found at https://github.com/smillholland/Hot_Jupiter_Tides