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通过伴行星的共振相互作用塑造环双星行星的尺寸分布

地球与行星天体物理 2022-03-30 v2

摘要

两颗行星的共振锁定是收敛盘迁移的预期结果。随后行星作为一个共振对一起迁移。在环双星行星的语境中,盘被双星在内部截断。如果只有一颗行星,那么这一内盘边缘将提供一个自然的停泊位置。然而,对于以共振一起迁移的两颗行星,内行星停泊在盘边缘与外行星持续受到向内力矩之间会出现张力。在本文中,我们研究这一效应,表明其结果取决于行星-行星质量比。较小的外行星倾向于停泊在与内行星稳定的外部 2:1 或 3:2 共振中,而内行星本身保持在盘边缘附近。质量相等或更大的外行星倾向于将内行星推过盘边缘并过于靠近双星,导致它被抛射,或有时翻转到外部轨道。我们的模拟表明,这一过程可以解释观测到的环双星行星中小行星(< 3 地球半径)的匮乏,因为小行星经常被抛射或留在长周期轨道上,而后者较难通过凌星法探测。这也可能是一种产生自由漂浮行星和诸如‘Oumuamua 之类的星际闯入者的有效机制。

关键词

引用

@article{arxiv.2202.11719,
  title  = {Sculpting the circumbinary planet size distribution through resonant interactions with companion planets},
  author = {Evan Fitzmaurice and David V. Martin and Daniel C. Fabrycky},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2202.11719},
  year   = {2022}
}

备注

Accepted by MNRAS March 14 2021 after second submission