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关于恒星双星周围 P 型共转与逆行轨道稳定性的数值研究

地球与行星天体物理 2019-05-10 v1

摘要

我们在此重新审视行星绕恒星双星轨道的动力学稳定性这一基本问题。我们基于 Dvorak(1986) 的共面三体系统,将其稳定性图扩展至 P 型轨道的共转与逆行情形。他的稳定性图表达了上临界轨道(UCO)与下临界轨道(LCO)之间间隙两侧稳定性的变化。就半径而言,该间隙在共转情形下宽度约为 8%,在逆行情形下约为 24%。由于第二者的间隙位于第一者下方,逆行更稳定,但就宽度而言更混沌。UCO 与 LCO 之间的间隙遵循第三体(行星)共转时的过渡半径 rg+=2.39+2.53e1.40e2r^+_g = 2.39 + 2.53e - 1.40 e^2 以及逆行时的 rg=0.922.47er^-_g = 0.92 - 2.47e。我们的 rg+r^+_g 与 Dvorak 的同式结果一致,误差在 0.35% 以内。因此,我们发现对所有 ee 均有 rg+/rg2.57r^+_g/r^-_g \lesssim 2.57。因而,在暗弱双星周围,相对靠近的宜居带仍可能有逆行轨道上的行星分布。此处基于 MATLAB ODE45 自适应积分给出的精确数值结果,也可更普遍地作为系外太阳系精确 N 体积分器的全新基准。

关键词

引用

@article{arxiv.1905.03605,
  title  = {On the stability of corotating and counter rotating P-type orbits around stellar binaries: a numerical study},
  author = {Chaelin Hong and Maurice H. P. M. van Putten},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1905.03605},
  year   = {2019}
}