系外行星的长期行为：自洽性以及与行星 - 行星散射假说的比较
地球与行星天体物理
2015-06-16 v1
摘要
如果系外行星之间发生相互引力散射，则可能产生独特的轨道性质。例如，位于其近星点进动循环 (circulation) 与天平动 (libration) 边界附近的双行星系统，可能是由于行星 - 行星散射迅速弹射了曾经的第三颗行星所致，留下一颗处于偏心轨道的行星和另一颗处于圆轨道的行星。我们首先改进了先前考察已知多行星系统近星点行为的工作，将样本量增加了一倍并纳入了观测不确定性。该分析恢复了先前的结果，即许多系统位于天平动和循环之间的近星点边界上。随后，我们对不稳定的假设三体系统进行了超过 12,000 次三维 N 体模拟，这些系统在弹射后稳定为二体系统。利用这些合成的双行星系统，我们通过比较它们在一系列观测视角下的近星点行为与观测系统的行为，检验了行星 - 行星散射假说，发现无论观测系统的多重性如何，它们在统计上都是一致的。最后，我们将我们的结果与先前的研究相结合，表明从采样案例来看，行星 - 行星散射前最可能的行星质量函数遵循指数为 -1.1 的幂律。我们发现，这种散射前的质量函数预测 mutual inclination 频率分布遵循指数函数，其指数介于 -0.06 和 -0.1 之间。
引用
@article{arxiv.1307.4761,
title = {Secular Behavior of Exoplanets: Self-Consistency and Comparisons with the Planet-Planet Scattering Hypothesis},
author = {Miles Timpe and Rory Barnes and Ravikumar Kopparapu and Sean N. Raymond and Richard Greenberg and Noel Gorelick},
journal= {arXiv preprint arXiv:1307.4761},
year = {2015}
}
备注
29 pages, 3 figures, accepted for publication in AJ