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关于巨型 extrasolar 行星在高度偏心轨道上的潮汐相互作用

天体物理学 2009-11-07 v2

摘要

本文发展了关于恒星潮汐场在全对流缓旋转行星绕中心恒星处于高度偏心轨道时所引发扰动的理论。我们表明,由于冲击性潮汐相互作用,模式能量和角动量的获取有两个贡献:a) '准定域'贡献需要行星内作用于耗散过程;b) 与振荡模式振动激发相关的动力学贡献。我们从单套支配方程组中自一致地获得这两个贡献。我们计算了一个临界'平衡'角速度 Omega_crit,其由条件动力学潮汐不改变该旋转速率的角速度决定。我们表明,这可以远大于与准静态潮汐相关的相应速率,在该角速度下,能量交换速率最小。我们还研究了如果考虑许多近星点通行,可能发生振荡能量随机增加的条件。我们对初始偏心轨道在采用真实行星模型的情形下进行了简单估计,其圆化时间尺度适用于 P_obs>3 天的 extrasolar 行星典型观察到的圆化后轨道。我们发现动力学潮汐可能在几个十亿年内,将质量约为木星质量 M_J 的行星的半长轴显著减小,最终轨道周期 P_obs<4.5 天。我们还讨论了由于动力学潮汐导致轨道圆化的情景中的几个未解决问题。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0303669,
  title  = {On the tidal interaction of massive extra-solar planets on highly eccentric orbit},
  author = {P. B. Ivanov and J. C. B. Papaloizou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0303669},
  year   = {2009}
}

备注

The title has been changed, minor changes in the text. This version has been accepted for publication in MNRAS