含近距离类地行星系统中行星形成模型的可观测后果
天体物理学
2009-11-13 v1
摘要
迄今为止，已发现两个具有近距离类地质量行星（< 5-10 地球质量）的行星系统。随着径向速度和凌星搜索的开展，未来几年预计将有更多此类发现。我们在此研究了形成「热地球」的不同机制及其可观测预测。模型包括：1）原位吸积；2）在较大轨道距离处形成后向内 I 型迁移；3）由迁移的气态巨行星「引导」物质向内形成；4）由原行星盘消散期间移动的长期共振引导物质形成；5）具有极近距离近日点的偏心类地行星的潮汐圆化；6）近距离巨行星的光致蒸发质量损失。模型 1-4 已在先前工作中得到验证。我们表明潮汐圆化可以形成热地球，但仅适用于相对质量较大的行星（> 5 地球质量）且近日点距离非常近（< 0.025 AU）的情况，即使如此，轨道距离的净向内移动最多仅为 0.1-0.15 AU。对于质量小于约 70 地球质量的行星，光蒸发可以在 Gyr 时间尺度上移除行星包层并留下固体核心，但仅适用于位于 0.025-0.05 AU 内的行星。利用当前和即将开展的任务可观测的两个量，我们表明这些模型各自产生独特的特征，可以进行观测区分。这些可观测量为行星系统架构（可通过径向速度、凌星和凌星计时探测）和凌星近距离类地行星的整体组成（通过行星半径的凌星测量）。
引用
@article{arxiv.0711.2015,
title = {Observable Consequences of Planet Formation Models in Systems with Close-in Terrestrial Planets},
author = {Sean N. Raymond and Rory Barnes and Avi M. Mandell},
journal= {arXiv preprint arXiv:0711.2015},
year = {2009}
}
备注
Accepted to MNRAS. 14 pages, 4 figures, 1 table