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星-行星相互作用的观测特征

太阳与恒星天体物理 2024-12-13 v2 地球与行星天体物理

摘要

行星通过引力、辐射和磁场与其宿主恒星相互作用;对于那些在约 10 个恒星半径内(类太阳恒星约 0.1 AU)绕恒星运行的巨行星,星-行星相互作用(SPI)可通过多种测光、光谱和光谱偏振研究观测到。在此近距离下,行星运行于恒星的亚阿尔文半径之内,两体之间能量和角动量的传递尤为高效。磁相互作用表现为受行星轨道调制而非仅由恒星自转调制的增强恒星活动。此类观测确定了四颗热木星的表层磁场强度,介于 20 G 与 120 G 之间,符合将磁场强度与巨行星内部热流相关联的标度律。这些场强对系外行星内部动力学和大气演化研究具有参考价值。磁 SPI 的性质被建模为受恒星与行星磁场的强烈影响,可能同时影响两者的磁活动,并改变粒子环境、行星迁移甚至恒星的转动演化。随着相位分辨观测技术应用于大样本热木星系统统计,拓展至其他紧密轨道恒星系统(如靠近 M 矮星的小行星)成为可能。在这些系统中,数十个恒星半径的星-行星间距开始与辐射宜居带重合,而行星磁场很可能是表面宜居性的必要条件。

关键词

引用

@article{arxiv.1712.02814,
  title  = {Signatures of Star-planet Interactions},
  author = {Evgenya L. Shkolnik and Joe Llama},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1712.02814},
  year   = {2024}
}

备注

Chapter published in the 2nd Edition of the Handbook of Exoplanets (2024, Springer)