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重新审视双星中行星的动力学:演化时标与早期恒星演化的影响

地球与行星天体物理 2019-02-13 v1

摘要

双星中行星的发现是行星研究最有趣的成果之一。随着发现数量的增长,对其形成、长期演化及潜在宜居性的描述兴趣也与日俱增。在本工作中,我们重新审视 S 型双星系统中行星的动力学。为此我们推导了耦合广义相对论修正与非保守相互作用的世俗化八极哈密顿量的显式公式。我们将这些公式实现于开源包 SecDev3B 中,可用于复现我们的结果或测试改进模型。为测试之,我们研究 S 型双星行星在恒星演化主序前阶段的长期动力学演化。该阶段恒星半径在类似于世俗时标的时间尺度上显著变化。我们假设当行星与其宿主星发生密近交会时(例如经由 Lidov-Kozai 效应),世俗形式论的细节加上恒星半径的变化可能显著改变动力学演化。我们研究著名的双星行星 HD 80606b,发现需对保守哈密顿量作八极展开方能恰当预测其动力学演化。我们还应用该动力学模型(辅以恒星演化模型结果)证明,在围绕低质量星的 S 型系统中,具有较高相对倾角 (\itot60\itot\ge 60^\circ)、中等偏心率 (0.2e0.40.2\le e\le 0.4) 且行星位于约 1 AU 处时,前数百 Myr 内恒星半径的演化会显著改变动力学演化的时标。

关键词

引用

@article{arxiv.1901.04582,
  title  = {Revisiting the dynamics of planets in binaries: evolutionary timescales and the effect of early stellar evolution},
  author = {Bayron Portilla-Revelo and Jorge I. Zuluaga},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1901.04582},
  year   = {2019}
}

备注

20 pages, 7 figures, Submitted to MNRAS