行星迁移过程中系外卫星的共振移除
地球与行星天体物理
2016-01-27 v1
摘要
木星和土星拥有令人惊叹的卫星阵列，这使得我们有理由怀疑在巨系外行星周围可能存在类似的卫星系统。此外，已知此类行星中有相当一部分位于距恒星数个天文单位（AU）处，这引发了其上某些卫星表面可能维持液态水的猜测。然而，巨行星被认为在其原生原行星盘中经历向内迁移，这意味着目前占据宿主恒星宜居带的气体巨行星形成于更外侧。本文中我们表明，当一颗拥有卫星的行星经历向内迁移时，动力学相互作用可能通过俘获进入所谓的“出差共振”（evection resonance）自然地摧毁该卫星。在此共振中，月球轨道的偏心率不断增长，直至卫星最终与行星碰撞。我们的工作表明，在约10个行星半径内运行的卫星易受此机制影响，具体数值取决于行星质量、扁率及物理尺寸。卫星能否幸存至关重要地关联到行星开始向内迁移的位置以及卫星间扰动的特性。例如，一颗目前位于1AU的类木星行星若形成于5AU之外，则可能失去其卫星。综上，我们提出对系外卫星的观测普查有可能告知我们行星向内迁移的程度，而目前尚无可靠的观测替代指标。
引用
@article{arxiv.1511.09472,
title = {Resonant Removal of Exomoons During Planetary Migration},
author = {Christopher Spalding and Konstantin Batygin and Fred C. Adams},
journal= {arXiv preprint arXiv:1511.09472},
year = {2016}
}
备注
6 Figures, Accepted for Publication in The Astrophysical Journal