恒星附近的热行星风:动力学、风-风相互作用与观测特征
地球与行星天体物理
2017-01-18 v1
摘要
在多个系统中已观测到围绕宿主恒星作短周期(炽热)轨道运行的系外行星的“蒸发”风特征。本文给出全球 AMR 模拟,追踪风的启动、其在星周环境中的膨胀以及与恒星风的相互作用。我们聚焦于纯流体动力学流,包括风启动的各向异性,并详细探究所得流的轨道/流体动力学。特别地,我们发现潮汐力与科里奥利力的联合作用强烈扭曲行星的“帕克”风,产生“顺轨道”与“逆轨道”流。我们根据轨道要素刻画这些流,其随在行星上的启动位置而变化。我们发现大气温度的各向异性导致显著回流至行星。行星风与恒星风强烈相互作用,产生不稳定性,致使行星气体最终沉积到恒星上。我们给出了模拟的凌星与吸收线结构的合成观测。对于我们的初始条件,我们发现轨道风物质在距行星相当远处产生吸收特征,且存在显著的轨道间变率。Ly-{\alpha} 吸收显示出高达 70 km/s 的红移与蓝移特征。最后,在均匀恒星吸收近似下,我们利用半解析模型限制了辐射压的效应。
引用
@article{arxiv.1604.08532,
title = {Hot planetary winds near a star: dynamics, wind-wind interactions, and observational signatures},
author = {Jonathan Carroll-Nellenback and Adam Frank and Baowei Liu and Alice C. Quillen and Eric G. Blackman and Ian Dobbs-Dixon},
journal= {arXiv preprint arXiv:1604.08532},
year = {2017}
}
备注
17 pages, 14 figures