双行星系统在恒星演化全阶段的模拟：对不稳定性边界与白矮星污染的启示
地球与行星天体物理
2015-06-15 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
系外行星已在宿主恒星生命周期的多个阶段被观测到，包括主序星、亚巨星和红巨星分支阶段。此外，受污染的白矮星很可能代表了晚期仍处于动力学活跃状态的系统。本文中，我们进行了三体模拟，纳入了真实的后主序阶段恒星质量损失，并跨越了包含两颗大质量行星的系外系统从形成终点到宿主恒星进入白矮星阶段后数吉年的整个生命周期。我们发现，即使行星间距远超解析的轨道交叉（希尔不稳定性）边界，主序星和白矮星系统都会经历抛射和恒星-行星碰撞（拉格朗日不稳定性）。因此，在主序星阶段稳定的行星无需紧密排列，也会在白矮星阶段经历不稳定性。这种不稳定性可能通过碰撞直接污染白矮星，或者更可能地，通过增加对小天体（如小行星或彗星）的散射而间接造成污染。我们的模拟显示，这种不稳定性主要发生在白矮星冷却的数千万年至数十亿年之间。
引用
@article{arxiv.1302.3615,
title = {Simulations of two-planet systems through all phases of stellar evolution: implications for the instability boundary and white dwarf pollution},
author = {Dimitri Veras and Alexander J. Mustill and Amy Bonsor and Mark C. Wyatt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1302.3615},
year = {2015}
}
备注
Accepted for publication in MNRAS; 24 pages, 19 figures