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近共振行星的增强尺寸均匀性

地球与行星天体物理 2023-10-05 v2

摘要

同一紧密近距紧凑行星系统中的超级地球往往在其半径、质量与轨道间距上表现出显著的均匀性,这种“豌豆荚”现象本身为行星形成提供了最强的整体约束之一。尽管近期独立样本已表明此类行星均匀性在平均运动共振附近与远离共振的构型中均会出现,但问题仍在于:近共振与非共振构型间均匀性本身的强度是否存在差异,使得两者在演化上可能具有天体物理上的区别。为此,本文对来自 California Kepler Survey 星表的 48 个近共振与 251 个非共振多行星系统提供了一种新颖的比较尺寸均匀性分析,既评估系统间的均匀性,也评估同一系统内行星对之间的均匀性。我们发现,尽管多行星构型无论是否接近共振都表现出强烈的豌豆荚尺寸均匀性,但近共振构型相较于类似的非共振对应体,在整体系统与子系统行星对及链层级上均展现出增强的系统内尺寸均匀性。这些结果 broadly 与多行星系统的多种形成范式一致,例如湍流原行星盘内的收敛迁移或由后星云动力学不稳定性引发的行星间相互作用。然而,仍需进一步研究以确定非共振与近共振行星构型是分别经由单一过程还是动力学上不同的机制演化。

关键词

引用

@article{arxiv.2307.15875,
  title  = {Enhanced Size Uniformity for Near-resonant Planets},
  author = {Armaan V. Goyal and Fei Dai and Songhu Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.15875},
  year   = {2023}
}

备注

15 pages, 6 figures. Accepted to ApJ July 2023