宜居带行星Kepler-62f和Kepler-186f的倾角变化

倾角变化可能对行星的气候和宜居性起重要作用。由行星伴星引起的轨道调制以及来自主恒星的力矩导致的行星自转轴进动，可能导致共振相互作用并引起大幅度的倾角变化。本文我们考虑位于其主恒星宜居带内的Kepler-62f和Kepler-186f的自转轴动力学。利用{\emph{N}}体模拟和长期数值积分，我们描述了它们在行星系统特定实现下的倾角演化。然后，我们使用一个广义解析框架来刻画参数空间中倾角具有大幅度变化的区域。我们发现，在较低倾角区域（$\lesssim 40^\circ$），变化性的位置对行星性质和系统结构高度敏感。例如，假设自转周期为24小时，Kepler-62f和Kepler-186f的倾角在$\sim 40^\circ$以下都是稳定的，而高倾角区域（$60^\circ - 90^\circ$）允许中等程度的变化。然而，对于Kepler-62f或Kepler-186f的某些其他自转周期，较低倾角区域可能因共振相互作用而变得更加多变。即使与共面性的微小偏差（例如相互倾角$\sim 3^\circ$）也可能激起高达$\sim 20^\circ$的峰-峰倾角变化。未探测到的行星伴星和/或卫星的存在也可能破坏低倾角区域的稳定性。在所有情况下，高倾角区域允许中等程度的变化，且所有对应于逆行运动（即$> 90^\circ$）的倾角都是稳定的。