高倾角双星系统中的行星形成 II. 中等间距双星中的轨道顺/反对齐与行星生长加速
地球与行星天体物理
2018-07-25 v1
摘要
恒星通常形成于双星系统中，这为在极端条件下研究行星形成提供了天然实验室。在系列论文的第一篇（Paper I，Xie et al. 2011）中，我们已表明行星形成的中间阶段——从星子到行星胚胎/核——即便在高倾角双星中也能进行。继Paper I之后，此处我们数值研究类地行星形成的晚期阶段，即从胚胎到完整行星，在不同轨道构型双星系统中的情况。我们确认了一种轨道顺对齐或反对齐效应；即，尽管倾斜双星通常会使行星轨道相对于主恒星自转轴错位（即造成大倾角），但它可使行星轨道相对于双星轨道对齐或反对齐。这种轨道（反）对齐效应由轨道差分进动与自阻尼共同导致，且在中等双星间距情形下最为显著，即对于距主星约1 AU处的类地行星形成，a_B~40-200 AU。在此中等间距双星中，与直觉有些相反，伴星可通过提高碰撞率助力行星生长，形成质量显著更大但数量更少的行星。在另外两端，伴星要么过近而起剧烈破坏作用，要么过远而对行星形成无显著影响。未来能发现更多含行星双星系统并约束其质量与三维轨道运动的观测将检验我们的数值发现。
引用
@article{arxiv.1805.10993,
title = {Planet Formation in Highly Inclined Binary Systems. II. Orbital Alignment or Anti-alignment and Planet Growth Boost in Intermediate Separation Binaries},
author = {Yapeng Zhang and Qingqin Li and Ji-Wei Xie and Ji-Lin Zhou and Hui-Gen Liu and Hui Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.10993},
year = {2018}
}
备注
Accepted by ApJ. Main article: 9 pages and 5 figures. Appendix: 8 pages, 6 figures and 1 table