行星宿主双星中的长期共振. II. 对类地行星形成的应用

继续我们关于长期共振对中等距离双星中类地行星形成影响的研究，我们在此展示了这些天体形成的广泛数值模拟结果。考虑一个包含两颗巨行星和围绕其主星的原行星盘的双星系统，我们模拟了不同类型伴星以及不同双星和巨行星轨道要素下类地行星形成的晚期阶段。结果表明，类地行星的形成确实可以在这样的系统中建设性地进行；然而，正如一般理论所预测的，长期共振被抑制，并未对形成过程做出贡献。模拟显示，实际上是内巨行星的平运动共振驱动了原行星盘的动力学以及最终天体的质量和轨道结构。模拟还表明，在大多数情况下，最终系统只包含一颗质量为0.6-1.7地球质量的类地行星。多个行星偶尔以地球-火星类似物的形式出现，较小的行星位于外轨道。当巨行星处于更大轨道时，这些双行星系统的数量增加，其行星也变得更重。结果还表明，当巨行星的轨道带有倾角时，虽然长期共振仍被抑制，但平运动共振被强烈增强，从而大大降低了形成过程的效率。我们展示了模拟结果并讨论了其意义。