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M矮星偏心轨道上岩质行星潮汐瓦解产生的星际流星体

地球与行星天体物理 2024-06-05 v2 星系天体物理 太阳与恒星天体物理

摘要

低质量恒星似乎频繁拥有行星系统。当这些岩质行星因长期力矩或动力学散射而发展出高偏心率时,它们偶尔会近距离掠过宿主恒星。在这些近距离掠过中,行星可能被潮汐瓦解,并被剪切为束缚与无束缚的碎片尾。要遭受此类瓦解,恒星密度必须高于行星密度。这一条件对于最常见的恒星与行星系统——拥有岩质行星的M矮星——是满足的。我们描述了潮汐瓦解的动力学,并估算了无束缚抛射物的典型速度。我们模拟了行星潮汐瓦解的气体动力学,表明瓦解保留了岩质天体的分层结构,最外层以最高速度被抛入星际空间。我们将这些性质与候选星际流星体 CNEOS-2014-01-08(IM1)进行比较。IM1 相对于本地静止标准约60 km s1^{-1}的超速可由M矮星周围类地行星瓦解的无束缚碎片自然重现。我们提出,此类相遇或可解释IM1的星际运动学及其不寻常成分,特别是若其起源于分异岩质行星最快喷出的地壳。最后,我们估算每个M矮星需有约10M10M_\oplus岩质行星储库被瓦解,才能重现推断的IM1类天体速率。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.09399,
  title  = {Interstellar Meteors from Tidal Disruption of Rocky Planets on Eccentric Orbits Around M Dwarfs},
  author = {Abraham Loeb and Morgan MacLeod},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.09399},
  year   = {2024}
}

备注

Author's revised version, accepted for publication in A & A