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偏心且互倾巨行星系统中的类地行星形成

地球与行星天体物理 2018-06-06 v1

摘要

近年来,关于巨行星相互倾斜轨道的证据已有报道。本文旨在研究偏心且倾斜的大质量巨行星对类地行星形成过程的影响,并探讨其是否可能导致倾斜类地行星的存在。我们进行了 126 次偏心且倾斜巨行星系统中的晚期行星吸积模拟。巨行星系统的物理与轨道参数源自气体盘晚期三颗巨行星在 II 型迁移与行星间散射共同作用下的 n 体模拟。我们选取了十四种双行星与三行星构型,其质量、半长轴(共振或非共振构型)、偏心率和倾角(含共面系统)在气体盘消散时各异。随后我们跟踪了这些系统与内盘星子及胚胎的引力相互作用(每系统 9 次运行),详细研究了所形成的类地行星的最终构型。共面巨行星系统拥有多颗类地行星,其质量一般与地球相当,且主要处于低偏心率和低倾角轨道;而在相互倾斜巨行星系统中形成的类地行星通常数量更少、质量更小(<0.5 M_{\Earth}),且偏心率和倾角更大。本工作表明,即便在盘相阶段涌现的共面巨行星系统中,类地行星也可通过经典吸积理论形成于稳定的倾斜轨道。

关键词

引用

@article{arxiv.1802.00403,
  title  = {Formation of terrestrial planets in eccentric and inclined giant planet systems},
  author = {Sotiris Sotiriadis and Anne-Sophie Libert and Sean N. Raymond},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1802.00403},
  year   = {2018}
}