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近邻行星散射结果:对行星迁移的约束

地球与行星天体物理 2014-04-24 v2

摘要

观测发现,许多处于近邻轨道上的系外行星具有相对较高的偏心率和较大的恒星倾角。我们通过研究包含两到三颗气态巨行星的近邻轨道系统(0.05 AU < a < 0.15 AU)中大量轨道积分的动力学结果,探讨了这些特征由行星-行星散射导致的可能性。我们发现,在这些轨道间距下,以低偏心率和相互倾角(e0.1e\lesssim0.1i0.1i\lesssim0.1)起始的不稳定系统通常会导致行星-行星碰撞,且碰撞产物是一颗处于低偏心率、低倾角轨道上的行星。这一结果与观测不一致。我们得出结论,由行星-行星散射引起的偏心率和倾角激发必然发生在行星迁移至短周期轨道之前。这一结果对行星迁移理论给出了约束:半长轴必须缩小 1 到 2 个数量级,且不衰减偏心率和倾角。

关键词

引用

@article{arxiv.1401.4457,
  title  = {Scattering outcomes of close-in planets: constraints on planet migration},
  author = {Cristobal Petrovich and Scott Tremaine and Roman R. Rafikov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1401.4457},
  year   = {2014}
}

备注

11 pages, 3 figures, accepted for publication in ApJ