星-行星相互作用及其对恒星自转的影响

恒星自转在改变恒星结构以及这些不同相互作用产生的方式中起着重要作用。另一方面，轨道的变化会影响恒星的自转及其演化。恒星自转的演化考虑了与行星的角动量交换，并遵循内部角动量输运和金属丰度的影响。文献中的几个模型旨在找到一种理论方法来研究行星轨道演化与恒星自转之间的这些相互作用。我们的工作是基于一种新的统计方法的模型，是研究这些相互作用的有希望的尝试。为此，我们提出了一个“潮汐相互作用指数”，它携带了星-行星系统中所有可能影响角动量输运从而影响恒星自转演化的参数。该指数类似于“磁制动指数”，其最成功的值等于3，这表达了经典的Skumunich定律。我们的模型针对主星质量小于Kraft极限的情况，在三种轨道-自转周期 regime 和半长轴小于1 AU的条件下进行计算。我们考虑质量在0.4M⊕到20M_J之间、轨道周期在0.3到225天之间的行星。我们表明，在主序阶段没有风磁制动的情况下，按恒星质量分层的潮汐指数q与行星质量强烈负相关。最后，我们得出结论，在行星保留系统总角动量小于84%的情况下，无论行星的角动量是否超过主星，磁制动机制都比潮汐相互作用更有效。