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两行星系统的一阶平运动共振:一般分析与观测系统

地球与行星天体物理 2018-10-17 v1

摘要

本文关注处于一阶 (q+1):q(q+1):q 平运动共振中并经历盘中 I 型迁移的双行星系统。我们给出了对任意 qq 值均有效的共振详细分析。在平滑会聚迁移情形下,推导了平衡偏心率、平均运动以及偏离精确共振的表达式。我们表明,这一未被假定为很小的偏离,使得周期比通常超过但也可能小于 (q+1)/q(q+1)/q。还计算了从共振开始并经历发散迁移的系统中偏离精确共振随时间的变化。我们讨论了两颗低质量行星接近一阶共振的观测系统。我们认为,数据表明仅一小部分系统曾被俘获于共振中。此外,当俘获发生时,一般并非在盘中平滑会聚迁移期间,而是在行星到达盘内部区域之后。我们表明,尽管当内行星进入中心空腔时共振可能被破坏,但仅此无法解释观测间距的散布。发现破坏导致系统要么向内偏离共振几个百分点,要么达到另一共振。我们假定存在两类低质量行星种群:一类经历了广泛平滑迁移的小种群,以及一类在近似原位形成且迁移非常有限的大种群。

关键词

引用

@article{arxiv.1809.10042,
  title  = {First-order mean motion resonances in two-planet systems: general analysis and observed systems},
  author = {Caroline Terquem and John Papaloizou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1809.10042},
  year   = {2018}
}

备注

Accepted for publication in MNRAS