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超级地球 LHS3844b 处于潮汐锁定状态

地球与行星天体物理 2024-01-25 v2

摘要

处于圆轨道的短周期系外行星被认为潮汐锁定于同步自转。若被潮汐锁定,这些行星必然拥有永久的昼面和夜面,昼面受到极端辐照而夜面无辐照。然而迄今为止,系外行星的潮汐锁定假说几乎缺乏实证支持。先前研究表明超级地球 LHS 3844b 很可能没有大气,这使其成为约束该行星自转的理想对象。在此,我们借助无大气行星的热模型重新审视 LHS 3844b 的斯皮策相位曲线,并分析非同步自转、离心率、潮汐耗散和表面成分的影响。基于未观测到强潮汐加热,我们排除了快速非同步自转(包括水星式的 3:2 自旋轨道共振),并将该行星的离心率约束为小于 0.001(比木卫一的轨道更圆)。此外,LHS 3844b 的相位曲线意味着该行星要么仍通过微小但非零的离心率经历弱潮汐加热(需一颗未探测到的轨道伴星),要么其表面已被空间风化暗化;在两种情形中我们认为空间风化更可能。我们的结果因而支持短周期岩质系外行星被潮汐锁定的假说,并进一步表明空间风化可显著改变无大气系外行星的表面。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.01725,
  title  = {Super-Earth LHS3844b is tidally locked},
  author = {Xintong Lyu and Daniel D. B. Koll and Nicolas B. Cowan and Renyu Hu and Laura Kreidberg and Brain E. J. Rose},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.01725},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted