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行星潮汐相互作用与低质量恒星的转动演化:昴星团的异常

地球与行星天体物理 2018-11-14 v2 太阳与恒星天体物理

摘要

低质量恒星表面角速度的演化现已得到全局理解,其中涉及的主要物理机制在观测上已受到相当约束。此外,近期观测揭示了开放星团主序早K型恒星自转周期分布中的异常,当前角动量演化模型无法重现这些异常。在本工作中,我们研究星-行星系统构型的参数空间,以探究在角动量演化模型中纳入潮汐星-行星相互作用能否重现这些自转周期分布的异常。为研究该效应,我们使用一个参数化角动量演化模型,该模型允许核-包层去耦以及磁化星风提取角动量,并将其耦合到一个轨道演化代码中,其中我们考虑了行星在恒星上引起的潮汐力矩。我们探索了不同的恒星与行星构型(恒星质量0.5至1.0 M\rm M_{\odot},行星质量10 M\rm M_{\oplus}至13 Mjup\rm M_{\rm jup})以研究它们对行星轨道与恒星转动演化的影响。当行星在主序早期被吞没时,恒星角动量受星-行星相互作用影响最大。因此,若一颗密近木星质量行星初始位于约50%恒星共转半径处,则主序早期在晚K与早K型恒星周围的自转周期分布中会出现一个扭折。潮汐星-行星相互作用可在低质量恒星的自转周期分布中制造扭折,这可能解释年轻恒星星团自转周期分布中观测到的意外弥散。

关键词

引用

@article{arxiv.1808.08728,
  title  = {Planetary tidal interactions and the rotational evolution of low-mass stars. The Pleiades' anomaly},
  author = {Florian Gallet and Emeline Bolmont and Jérôme Bouvier and Stéphane Mathis and Corinne Charbonnel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1808.08728},
  year   = {2018}
}

备注

13 pages, 8 figures, accepted for publication in A&A