类太阳宿主内非线性潮汐耗散导致的热木星轨道衰减

我们研究了由于类太阳宿主恒星内潮汐驱动的 $g$-模的激发与阻尼导致的热木星轨道演化。线性共振 $g$-模（动力学潮汐）在恒星核心中被驱动到如此大的振幅，以至于它们通过弱非线性相互作用激发出大量其他 $g$-模。通过求解非线性耦合模大型网络的动力学，我们表明动力学潮汐的非线性耗散率比线性耗散率大几个数量级。我们发现对于行星质量 $M_p \geq 0.5 M_\mathrm{J}$、轨道周期 $P \leq 2$ 天的系统，恒星潮汐品质因子 $Q \approx 10^5-10^6$，这意味着此类系统的衰减时标与其类太阳宿主的主序星寿命相比很小。根据我们的结果，目前已知约有 $\approx 10$ 个系外行星系统（包括 WASP-19b 和 HAT-P-36-b）的轨道衰减时标短于 1 Gyr。快速的潮汐诱导轨道衰减或可解释观测到的类太阳宿主周围 $M_p \ge M_\mathrm{J}$ 且 $P < 2$ 天的行星稀缺性，并可能在不久的将来产生可探测的凌星时刻变异。