由自转轴倾角驱动的系外行星系统塑造
地球与行星天体物理
2019-03-05 v1
摘要
NASA的Kepler任务揭示，约30%的太阳型恒星拥有大小介于地球与海王星之间、轨道近圆且共面、周期小于100天的行星。此类短周期致密系统很少发现处于平均运动共振（MMR）——即行星轨道周期呈简单整数比的配置——的行星对，但存在大量刚好宽于一级共振的行星对显著过剩。先前研究认为，宿主恒星在行星上引起的潮汐可能通过耗散轨道能量为热而将系统迫使进入这些构型。然而，除非存在大量尚未确定的额外耗散源，否则此类潮汐是不够的。在此我们表明，这一隐秘热源可能与“自转轴倾角潮汐”相关，后者由长期共振驱动的自旋-轨道耦合维持大轴倾角（obliquity）时产生。我们给出证据表明典型的致密、近共面系统频繁经历该机制，并强调了行星轨道周期与半径分布中可能是其特征的额外结构。维持大自转轴倾角的系外行星将表现出可由即将到来的空间任务探测的红外光变曲线特征。若超级地球与亚海王星的典型潮汐品质因子与天王星和海王星相似，则观测到的周期比分布可得以解释。
引用
@article{arxiv.1903.01386,
title = {Obliquity-Driven Sculpting of Exoplanetary Systems},
author = {Sarah Millholland and Gregory Laughlin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.01386},
year = {2019}
}
备注
Published in Nature Astronomy on March 4, 2019. 38 pages and 14 figures including the methods and supplementary information