红巨星三维流体动力学吞没热木星
太阳与恒星天体物理
2025-02-19 v2 地球与行星天体物理
摘要
热木星是轨道周期仅几天的气态巨行星，存在于 0.1–1% 的类太阳恒星中。它们预期会在宿主恒星于红巨星支上的径向膨胀过程中被吞没，这或可解释观测到的快速自转且化学富集的巨星。我们进行了热木星被 1 太阳质量、4 太阳半径早期红巨星吞没的三维流体动力学模拟。我们的“全局”模拟同时分辨恒星包层与行星结构，将热木星建模为多方气体球。热木星因冲压阻力而向内螺旋。其质量在这一过程中持续被大量烧蚀，尽管质量损失率依赖于分辨率。我们估计这可使表面锂丰度提升多达 0.1 dex。热木星在对流包层底部附近因冲压压力与潮汐力共同作用下被瓦解，最深层物质穿透至辐射区。恒星经历适度自转加速（~1 km/s），而吞没更高质量伴星可能是产生快速自转巨星所必需的。近表面的阻力加热与模拟中记录的小量未束缚抛射物中的氢复合或可驱动光学暂现事件，尽管这需通过具有足够表面分辨率的模拟来确认。
引用
@article{arxiv.2210.15848,
title = {Hot Jupiter engulfment by a red giant in 3D hydrodynamics},
author = {Mike Y. M. Lau and Matteo Cantiello and Adam S. Jermyn and Morgan MacLeod and Ilya Mandel and Daniel J. Price},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.15848},
year = {2025}
}
备注
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