开普勒凌星环双星行星周围系外卫星的稳定性
地球与行星天体物理
2018-08-15 v2
摘要
开普勒任务探测到了若干凌星环双星行星 (CBPs)。尽管目前尚未探测到，系外卫星可能正环绕部分此类 CBPs 运行，并可能适宜承载生命。此类系外卫星存在的一个必要条件是其长期动力学稳定性。在此，我们利用数值 体积分研究了开普勒 CBPs 周围系外卫星的稳定性。我们确定了稳定区域，并获得了 (a_m,i_pm) 平面上的稳定性图，其中 a_m 是系外卫星相对于 CBP 的初始半长轴，i_pm 是系外卫星绕行星轨道相对于行星绕恒星双星轨道的初始倾角。忽略对 i_pm 的任何依赖，对大多数开普勒 CBPs 而言，稳定区域可由双星轨道与卫星绕 CBP 轨道的 1:1 平运动共振位置很好地描述。这与双星相较于被单一天体替代情形下的 destabilizing 效应有关，并为由相应三体积分所证实。对于高倾角，演化由 Lidov-Kozai 振荡主导，其可将动力学稳定轨道上的卫星带入 CBP 内近距离处，引发强相互作用如潮汐演化、潮汐瓦解或直接碰撞。这表明开普勒 CBPs 周围高倾角系外卫星匮乏，而共面系外卫星在动力学上是允许的。
引用
@article{arxiv.1806.06075,
title = {Stability of exomoons around the Kepler transiting circumbinary planets},
author = {Adrian S. Hamers and Maxwell X. Cai and Javier Roa and Nathan Leigh},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.06075},
year = {2018}
}
备注
Accepted for publication by MNRAS. 12 pages, 7 figures