开普勒多行星系统中的行星预测

我们调查了开普勒候选者（2011 年 2 月发布）中的多行星系统是否可能 harboring 额外的类地质量行星或更小的天体。我们应用“紧凑行星系统”假说，该假说认为所有行星系统都已填满容量，并利用希尔稳定性判据识别出八个内行星与外行星之间存在显著间隙的双行星系统。对于这些系统中的每一个，我们进行了长达 $10^7$ 年的长期数值积分，以研究注入间隙的 4000 至 8000 个测试粒子的稳定性。我们绘制了轨道参数空间中的稳定区域，从而量化了稳定粒子的半长轴和偏心率的范围。强平均运动共振可以在原本不稳定的参数空间中增加额外的稳定区域。我们推导了稳定区域范围的简单表达式，该范围与动力学间距 $\Delta$（两个行星之间以其相互希尔半径为单位的距离）等量相关。我们的结果表明，间距 $\Delta < 10$ 的行星不太可能拥有广泛的稳定区域，而在开普勒样本的 115 个双行星系统中，约有 95 个可能拥有相当大的稳定区域。我们预测，包括 KOI 433、KOI 72/Kepler-10、KOI 555、KOI 1596、KOI 904、KOI 223、KOI 1590 和 KOI 139 在内的开普勒候选系统，可能在已探测到的内行星和外行星之间 harboring 额外的行星或低质量天体。这些预测的行星可能通过未来的观测被探测到。