直接成像巨行星中由巨大撞击激发的震动振荡

J. J. Zanazzi; Eugene Chiang; Yifan Zhou

直接成像巨行星中由巨大撞击激发的震动振荡

地球与行星天体物理 2025-09-10 v2

作者: J. J. Zanazzi , Eugene Chiang , Yifan Zhou

摘要

许多巨系外行星的半径和质量意味着它们的内部各自含有超过 $\sim$ 100 $M_\oplus$ 的固体物质。当一颗巨行星通过与多个 $\sim$ 10 $M_\oplus$ 的固体核碰撞和合并而生长时，可能会产生大的金属含量。在这里，我们证明，与年轻气态巨行星的巨大撞击会激发长寿命的震动振荡，这种振荡可以通过光度测量检测到。模式寿命接近行星的Kelvin-Helmholtz时间，这是年轻行星年龄的相当大一部分。振荡周期在几十分钟到一小时之间，并且变异性振幅可以在几百万年内超过百分之一。绘架座 $\beta$ 星b是一颗已知高度富集金属的年轻超木星。如果一颗海王星质量（17 $M_\oplus$ ）的天体在过去 $\sim$ 9--18 Myr内撞击了绘架座 $\beta$ 星b，那么这颗行星可能仍在以JWST可测量的百分之一级光度变异性振荡。

关键词

巨大撞击震动振荡巨行星系外行星内部光度变异性绘架座$\beta$星b JWST

引用

@article{arxiv.2505.01496,
  title  = {Seismic Oscillations Excited by Giant Impacts in Directly-Imaged Giant Planets},
  author = {J. J. Zanazzi and Eugene Chiang and Yifan Zhou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.01496},
  year   = {2025}
}

备注

19 pages, 12 figures, accepted to ApJ

直接成像巨行星中由巨大撞击激发的震动振荡

摘要

关键词

引用

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