利用精密凌星计时研究行星-恒星相互作用 III：进入动力学潮汐 regime
地球与行星天体物理
2022-11-23 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
处于极短周期轨道的热木星预计会因潮汐耗散而不稳定，并向其宿主恒星螺旋内落。这是因为它们通过潮汐耗散将轨道运动的角动量转移到恒星内部。尽管该现象的量级与特定星-行星系统的物理性质有关，但统计研究表明，在恒星主序星寿命期间，潮汐耗散可能塑造热木星系统的架构。在星-行星系统中，潮汐耗散的效率仍然约束很差。恒星内部模型表明，辐射区中动力学潮汐的耗散可能是驱动行星轨道衰减的主导机制。这些理论预测可以用凌星计时方法验证。我们获取了五颗行星新的精密凌星中点时间。它们此前被认定为最有可能探测到轨道衰减的候选体。对计时数据的分析使我们能够对轨道衰减率施加更紧的约束。对于 HAT-P-23、KELT-1、KELT-16、WASP-18 和 WASP-103 系统中的全部五颗热木星，均未检测到其轨道周期有统计显著的变化。对于行星 HAT-P-23 b、WASP-18 b 和 WASP-103 b，观测表明其宿主恒星中可能不运作动力学潮汐耗散机制，从而阻止了它们快速轨道衰减。这一发现与 F 型恒星的恒星内部模型一致，其中由于对流核，动力学潮汐未被完全阻尼。对于 KELT-16 b，凌星计时数据的时间跨度不足以验证理论预测。KELT-1 b 被认定为研究对流层中惯性波耗散性潮汐相互作用的潜在实验室。
引用
@article{arxiv.2209.10597,
title = {Planet-star interactions with precise transit timing. III. Entering the regime of dynamical tides},
author = {G. Maciejewski and M. Fernandez and A. Sota and P. J. Amado and D. Dimitrov and Y. Nikolov and J. Ohlert and M. Mugrauer and R. Bischoff and T. Heyne and F. Hildebrandt and W. Stenglein and A. A. Arevalo and S. Neira and L. A. Riesco and V. Sanchez Martinez and M. M. Verdugo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.10597},
year = {2022}
}
备注
Accepted for publication in A&A