双星系统中类地行星的米兰科维奇循环
地球与行星天体物理
2016-09-01 v2
摘要
双星系统中行星的宜居性不仅取决于两颗恒星创造的辐射环境，还取决于双星及邻近行星引力场对行星轨道和自转的摄动。因此，双星中的宜居行星可能会经历显著的轨道和自旋摄动。轨道共振和长期演化对双星行星气候的直接影响在很大程度上未被考虑。我们提出了具有与 N 体积分器和倾角演化模型直接耦合的纬度能量平衡模型，用于系外行星气候建模。这使我们能够同时研究绕双星运行的行星的热演化和动力学演化，并发现动力学和长期时间尺度上的引力 - 气候振荡。我们分别以 P 型和 S 型双星系统的原型研究了 Kepler-47 和 Alpha Centauri 系统。在第一种情况下，类地行星将经历快速的米兰科维奇循环（约 1000 年量级），涉及偏心率、倾角和岁差，从而引发具有相似周期的温度振荡（受系统中其他行星调制）。这些长期温度变化的振幅与双星周期这一更短时间尺度上引发的变化相当。在 Alpha Centauri 系统中，伴星的影响产生了 15,000 年量级的偏心率变化。这产生了与双星轨道时间尺度上的变化强度相当的气候振荡。偏心率与倾角振荡之间的相位漂移产生了持续时间约为 100,000 年的进一步循环，这些循环还受到邻近行星的调制。
引用
@article{arxiv.1608.05592,
title = {Milankovitch Cycles of Terrestrial Planets in Binary Star Systems},
author = {Duncan H Forgan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1608.05592},
year = {2016}
}
备注
14 pages, 32 figures, accepted for publication in MNRAS (revised to add OBERON to acknowledgements)