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恒星双星系统中的 S 型和 P 型宜居性:综合方法。I. 方法与应用

地球与行星天体物理 2015-06-15 v2

摘要

本文提供了一种研究恒星双星系统中 S 型和 P 型宜居性的综合方法,原则上该方法也可扩展至更高阶系统。当行星环绕双星的两个成员运行时发生 P 型轨道,而在 S 型轨道情况下,行星仅环绕双星的一个成员运行,第二个成员被视为扰动源。所选方法涵盖了多种不同方面,包括:(1) 考虑联合约束,即必须通过恒星辐射能量通量(“辐射宜居带”;RHZ)为假想的系统行星提供轨道稳定性和宜居环境。(2) 处理为太阳系及以外区域定义的各种系统的保守、一般和扩展宜居带。(3) 提供评估 S 型和 P 型宜居性的组合形式体系;特别是提出了判断何种系统实现 S 型和 P 型宜居性的数学标准。(4) 将所获得的理论方法应用于标准(理论)主序星。原则上确定了五种不同的宜居性情况,即:由 RHZ 的全范围提供的 S 型和 P 型宜居性;RHZ 被行星轨道稳定性的额外约束所截断的宜居性(分别称为 ST 型和 PT 型);以及完全无宜居性的情况。关于行星轨道稳定性的处理,我们利用了 Holman & Wiegert (1999) [AJ 117, 621] 的公式,这也曾被先前的研究使用。本工作专注于圆轨道双星系统。未来的应用还将考虑椭圆轨道双星系统,并与文献中的其他方法和结果提供详尽的比较。

关键词

引用

@article{arxiv.1303.6645,
  title  = {S-Type and P-Type Habitability in Stellar Binary Systems: A Comprehensive Approach. I. Method and Applications},
  author = {Manfred Cuntz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1303.6645},
  year   = {2015}
}

备注

54 pages, 10 figures, 10 tables; Astrophysical Journal (in press)