恒星双星中由 Kozai-Lidov 机制驱动的稳态行星迁移

Cristobal Petrovich

doi:10.1088/0004-637X/799/1/27

恒星双星中由 Kozai-Lidov 机制驱动的稳态行星迁移

地球与行星天体物理 2015-01-15 v2

作者: Cristobal Petrovich

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摘要

我们研究了巨行星在恒星伴星引起的 Kozai-Lidov (KL) 机制与宿主恒星在行星上引发的潮汐摩擦共同作用下的稳态轨道分布。我们运行了大量蒙特卡洛模拟，描述了包含广义相对论进动、恒星和行星自转演化以及潮汐效应的恒星 - 行星 - 恒星三体系统的长期演化。我们的模拟表明，KL 迁移产生的热木星 (HJs) 的半长轴通常小于观测值，且只有当以下两个条件同时满足时才能解释观测结果：(i) 高偏心率下的潮汐耗散效率至少比从木星 - 木卫一相互作用推断出的上限高出约 150 倍；(ii) 高偏心率行星在距离 $\gtrsim 0.015$ AU 处发生潮汐瓦解。基于热木星的出现率和半长轴分布，我们发现恒星双星中的 KL 迁移最多只能产生约 20\% 的观测到的热木星。该机制几乎不形成任何中等周期（半长轴 $\sim0.1$ --2 AU）的行星——迁移中的行星在其大部分生命周期中要么在大轨道间距 ( $>2$ AU) 处经历 KL 振荡，要么作为热木星存在。

关键词

行星迁移 Kozai-Lidov 机制热木星恒星双星潮汐耗散轨道动力学蒙特卡洛模拟

引用

@article{arxiv.1405.0280,
  title  = {Steady-state planet migration by the Kozai-Lidov mechanism in stellar binaries},
  author = {Cristobal Petrovich},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1405.0280},
  year   = {2015}
}

备注

29 pages, 11 figures. ApJ, in press; accepted November 3, 2014. Section 6.3 added showing the effect of the host star's spin period

恒星双星中由 Kozai-Lidov 机制驱动的稳态行星迁移

摘要

关键词

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