类地行星绕红巨星太阳运行的残余偏心率

本文在考虑与恒星内部对流运动相关的密度涨落效应下，重新研究了类地行星绕类太阳恒星轨道演化的晚期阶段。这种涨落会对恒星外部引力场产生随机扰动，从而激发行星轨道中微小的残余偏心率，抵消使轨道趋于圆化的潮汐效应。我们在四极近似下计算了恒星外部引力场涨落的功率谱，并采用微扰方法研究其对行星轨道的影响。发现残余偏心率是一个呈现高斯分布的随机变量。采用由 MESA 计算的太阳恒星演化模型，我们发现地球将在红巨星支演化阶段顶端附近被吞没。发现在吞没前即刻残余偏心率的最大平均值约为 0.026。考虑一颗初始轨道半长轴足够大以逃脱吞没的地球质量行星，我们发现对于初始间距直至约 1.4 au，残余偏心率的平均值大于 0.01。与先前研究假定的确定性特征相反，红巨星太阳对地球的吞没被发现是一个随机过程。如果一颗类地行星逃脱吞没，其绕残余白矮星运行的轨道将具有中等偏心率。这种量级为百分之几的残余偏心率，在维持如若干天体中所观测到的白矮星大气由小行星和彗星造成的污染方面可发挥重要作用。