Kepler 多行星系统中亚海王星擦撞撞击的结果

对高多重性、紧密排列行星系统的研究表明，动力学不稳定性很常见，会影响轨道和行星结构，其中紧凑的轨道和通常较低的密度使得物理碰撞成为可能的结果。由于许多此类行星的结构表现为质量主要由岩石核心主导，而体积主要由稀薄气体包层主导，动力学积分器中使用的粘球近似可能是这些碰撞的糟糕模型。我们执行了五组碰撞计算，包括详细的流体动力学模拟，采样了 Kepler 多行星系统中典型的质量比和核心质量分数。在我们的主要计算组中，我们使用 Kepler-36 作为标称残留系统，因为这两颗行星具有较小的动力学分离度和极端的密度比。我们使用 N 体代码 Mercury 6.2 对初始不稳定系统进行积分，并详细研究由此产生的碰撞。我们利用这些碰撞（重点关注擦撞），结合使用 Modules for Experiments in Stellar Astrophysics 的气体剖面和 Seager 等人 (2007) 的状态方程构建的真实行星模型进行流体动力学计算，发现了散射、合并甚至潜在的行星 - 行星双星系统。我们对残留系统进行动力学积分，检查稳定性并估算最终密度，发现残留密度对核心质量敏感，且碰撞通常导致更稳定的系统。我们提供了预测结果和模拟碰撞后质量及轨道变化的方案，以供动力学积分器通用。