星-行星相互作用 VI. 潮汐、恒星活动与行星蒸发

潮汐相互作用与行星蒸发过程影响着密近星-行星系统的演化。我们研究恒星自转对这些过程的影响。我们计算了由初始质量在 0.02 至 2.5 M$_{Jup}$（6 至 800 M$_{Earth}$）、处于初始轨道距离 0.01 至 0.10 au 的准圆轨道上的行星，围绕一颗从主序前（PMS）演化至主序（MS）阶段末的太阳型恒星所构成的星-行星系统的时间演化。我们考虑了以下演化：恒星结构，由潮汐和磁制动引起的恒星角动量，潮汐相互作用（恒星对流区中的平衡潮与动力学潮），行星的质量蒸发，以及行星轨道的长期演化。我们假设在演化开始时，原行星盘已完全耗散且行星形成完毕。总体而言，较快的初始恒星自转以及恒星内部更有效的角动量传输，均有助于扩大 PMS 阶段之后在行星质量-轨道距离平面上无行星存在的区域。与环绕太阳质量恒星的系外行星在行星质量-轨道距离平面上的观测分布（针对“海王星沙漠”特征）相比，当前模拟结果展现出令人鼓舞的一致性，尤其是我们并未尝试微调模型初始参数以拟合观测。我们还得到了裸核行星轨道周期的上限，其与行星半径-轨道周期平面上的“半径谷”特征观测相符。潮汐与行星蒸发这两种效应应当被同时且一致地考虑，并配以恒星演化的详细模型。