从洛希瓣溢出看热木星核心质量

Sivan Ginzburg; Re'em Sari

doi:10.1093/mnras/stx832

从洛希瓣溢出看热木星核心质量

地球与行星天体物理 2017-05-15 v2

作者: Sivan Ginzburg , Re'em Sari

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摘要

许多观测到的热木星轨道由于潮汐相互作用正在快速衰减，最终达到洛希极限。我们解析研究了随之而来的洛希瓣溢出期间的耦合质量损失与轨道演化，并发现了两种可能的情景。具有轻核心 $M_c\lesssim 6M_\oplus$ 的行星（假设宿主星的标称潮汐耗散因子 $Q\sim 10^6$ ）会转变为海王星质量的气态行星，轨道距离（相对于恒星半径）为 $a/R_\star\approx 3.5$ 。具有较重核心 $M_c\gtrsim 6M_\oplus$ 的行星会迅速旋进，直至在恒星表面被摧毁。残余的气态海王星对光致蒸发是稳定的，但在观测中却不存在，尽管它们具有独特的凌星半径（ $5-10R_\oplus$ ）。这一结果表明 $M_c\gtrsim 6M_\oplus$ ，为知之甚少的核心质量提供了一个有用的约束，可能有助于区分不同的气态巨行星形成理论。或者，如果根据核心吸积理论假设 $M_c\approx 6 M_\oplus$ 的先验值，我们的结果表明 $Q$ 不在 $10^6\lesssim Q\lesssim 10^7$ 的范围内。

关键词

热木星洛希瓣溢出核心质量潮汐相互作用轨道衰减气态巨行星形成光致蒸发

引用

@article{arxiv.1611.09373,
  title  = {Hot-Jupiter Core Mass from Roche-lobe Overflow},
  author = {Sivan Ginzburg and Re'em Sari},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1611.09373},
  year   = {2017}
}

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