太阳系邻域之外的系外行星:银河潮汐扰动
地球与行星天体物理
2015-06-12 v1 星系天体物理
太阳与恒星天体物理
摘要
银河系中大多数系外行星可能位于距银河中心几 kpc 的范围内。作用于行星的银河潮汐力与银河系半径成反比,因此在银河系内部远比在太阳系邻域强烈。在 3.5 至 10 kpc 的范围内,来自银河盘面的垂直潮汐占主导地位。在 3.5 kpc 以内,银河核球的影响不可忽略,且面内潮汐分量与垂直分量同样重要。在此,我们量化了这些潮汐引起的轨道变化。我们发现,当行星轨道与母星轨道严重错位时,扰动最大。当两个平面垂直时,行星的偏心率被驱动至 unity,尽管半长轴不受长期影响。当两个平面重合时,银河潮汐的影响最小化,但仍不为零。在这些情况下,我们提供了生存时间的估计值,以及作为银河参数函数的所有银河系系外行星的最小基线偏心率变化。类似于太阳系(约 60 度)的倾角,很容易导致位于银河核球深处(50 pc 以内)宿主恒星周围的偏心海王星(约 30 AU)经历十分之几的偏心率变化,并导致银河盘面中已知分离度最宽的系外行星(约 1000 AU)经历类似的变化。这些变化发生在几 Gyr 的时间尺度上,即典型主序星寿命的一小部分。
引用
@article{arxiv.1212.4150,
title = {Exoplanets Beyond the Solar Neighbourhood: Galactic Tidal Perturbations},
author = {Dimitri Veras and N. Wyn Evans},
journal= {arXiv preprint arXiv:1212.4150},
year = {2015}
}
备注
Accepted for publication in MNRAS; 14 pages, 7 figures, 1 appendix