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高偏心率共面双行星外行星系统的轨道稳定性

地球与行星天体物理 2017-02-10 v2

摘要

通过使用一般三体问题(GTBP),我们考虑了双行星系统演化的长期稳定性。我们的研究聚焦于轨道相邻且至少其中之一具有高偏心率的系统的稳定性。在这些情况下,为避免导致行星系统失稳的密近交会,应考虑相位保护机制。此外,由于 GTBP 是一个不可积系统,混沌也可能在长时间间隔后导致系统失稳。通过计算基于快速 Lyapunov 指标的动力地图,我们揭示了相空间中即使对于极高偏心率(e>0.5)也存在稳定轨道的区域。此类区域出现在平运动共振(MMR)中。我们可以通过计算旋转坐标系中的周期轨道族来确定精确 MMR 的位置。椭圆周期轨道与拱线协转共振(ACR)的存在相关。当此类解稳定时,它们与提供长期稳定性的邻近初始条件域相关联。我们应用此方法,将高偏心率行星系统的演化归因于此类稳定域的存在。我们特别研究了太阳系外系统 HD 82943、HD 3651、HD 7449、HD 89744 和 HD 102272 的轨道演化,并讨论了观测提供的轨道要素与动力学稳定性之间的一致性。

关键词

引用

@article{arxiv.1606.07743,
  title  = {Orbital stability of coplanar two-planet exosystems with high eccentricities},
  author = {Kyriaki I. Antoniadou and George Voyatzis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1606.07743},
  year   = {2017}
}

备注

Accepted for publication in MNRAS