通过长期混沌与动力学潮汐形成热木星

位于短周期轨道上的巨行星种群有可能由某些类型的高偏心率迁移来解释。在本文中，我们研究其中一种涉及“长期混沌”的机制，即至少三个巨行星之间的长期相互作用将内行星推到高偏心率轨道，随后发生潮汐圆化与轨道衰减。除平衡潮汐摩擦外，我们纳入了在巨行星内部激发的动力学潮汐引起的耗散。使用高斯环方法考虑行星-行星相互作用，我们探索了通过长期混沌激发极端偏心率的条件以及该迁移通道中形成的热木星的性质。我们的计算表明，一旦内行星达到足够大的偏心率，动力学潮汐便迅速耗散轨道能量，产生一个偏心的温木星，随后通过平衡潮汐在半长轴方向衰减成为热木星。动力学潮汐帮助行星避免潮汐瓦解，增加了形成热木星的机会，尽管并非所有行星都能在过程中幸存。我们发现最终轨道周期通常位于2-3天范围内，略短于观测到的热木星种群。我们将行星迁移与恒星自转演化耦合以预测最终的轨道-自转错向角。我们得到的错向角分布与观测相比缺乏逆行轨道。我们的结果表明，通过长期混沌的高偏心率迁移只能解释观测热木星种群中的一小部分。