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入侵者警报:通过星子飞掠打破共振链

地球与行星天体物理 2025-10-23 v1

摘要

紧凑系外行星系统的轨道构型记录了其复杂的动力学历史。近期研究支持“打破链条”假说,该假说提出紧凑系统通常形成于平运动共振(MMR)链中,但随后在约 100 Myr 的时间尺度上脱离。我们研究了一种通过源自遥远储库的星子间歇性飞掠来打破共振链的情景。利用 NN 体模拟和半解析计算,我们表征了这些飞掠对 MMR 的破坏作用。我们发现,总质量 0.04M\gtrsim 0.04 M_{\oplus} 的星子储库是打破 MMR 链所必需的,具体取决于质量分布以及每个星子执行的典型飞掠次数。我们验证了以这种方式被打破的系统在最后一次飞掠后约 100 Myr 内频繁地表现出对近距离相遇的不稳定性。该机制在同时具备足够大质量储库和高效星子注入机制的系统起作用。因此,我们预测共振内部系统与动力学活跃的外部构型之间存在反相关。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.18955,
  title  = {Intruder Alert: Breaking Resonant Chains with Planetesimal Flybys},
  author = {Jiaru Li and Christopher E. O'Connor and Frederic A. Rasio},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.18955},
  year   = {2025}
}

备注

Lead jointly by JL and CEO, 16 pages, 7 figures, 2 tables, submitted to ApJL