耗散下共轨共振的稳定性：在原行星盘中的演化应用
地球与行星天体物理
2019-11-20 v2
摘要
尽管太阳系中存在共轨天体，且行星系统形成模型预言了共轨行星的形成，但迄今为止尚未探测到任何共轨系外行星（亦称特洛伊天体）。在本文中，我们研究一对共轨系外行星在原行星盘迁移过程中的表现。为此，我们计算了在一般耗散和缓慢质量演化下拉格朗日平衡点 L4 和 L5 的稳定性判据。根据这些扰动强度和形状的不同，系统既可演化至拉格朗日平衡，也可能增大其平动振幅，甚至可能一路变为马蹄形轨道甚至退出共振。我们利用一组流体动力学模拟估计了判据中的各项，并表明盘扰动与两颗行星之间的动力学耦合对稳定性有显著影响：每颗行星在盘中诱导的结构在每个平动周期内扰动作用于另一颗行星的耗散力。在我们关于共轨稳定性的结果中，有几项对限制此类构型的可见性具有重要意义：长距离向内迁移和较小的领先行星倾向于增大拉格朗日平衡点周围的平动振幅，而质量较大的领先行星和属于共振链则倾向于稳定它。我们还表明，根据耗散力强度不同，在共轨对向内迁移过程中，两颗共轨中较小者的轨道倾角和离心率均可能显著增大，这会对通过凌星探测此类构型的可探测性产生显著影响。
引用
@article{arxiv.1901.07640,
title = {Stability of the co-orbital resonance under dissipation: Application to its evolution in protoplanetary discs},
author = {Adrien Leleu and Gavin Coleman and Sareh Ataiee},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.07640},
year = {2019}
}