不稳定行星系统中宜居行星的存活
地球与行星天体物理
2016-09-21 v2
摘要
许多观测到的巨行星位于偏心轨道上。此类轨道可能是与其他巨行星强烈散射的结果。产生这些散射的同一动力学不稳定性也可能导致内轨道上的宜居行星被抛出、摧毁，或被移出宜居带。我们称一个宜居行星具有韧性宜居性（resilient habitability），如果它能够避免抛出和碰撞且其轨道保持在宜居带内。此处我们模拟巨行星发生动力学不稳定的行星系统中岩石行星的轨道演化。我们测量宜居行星的韧性作为观测到的当前巨行星质量和轨道的函数。我们发现宜居行星的存活率强烈依赖于巨行星构型。等质量行星系统远比具有不等质量巨行星的系统更具破坏性。我们还建立了与观测的联系；我们发现当前偏心率高于0.4的巨行星几乎从不拥有宜居的内行星。对于一颗绕类太阳恒星运转、当前偏心率0.2、半长轴5 AU的巨行星，宜居带中50%的轨道对该不稳定性具有韧性。随着半长轴增大和偏心率减小，更高比例的宜居行星存活并保持宜居。然而，如果宜居行星有岩石姊妹行星，则存在显著的岩石行星碰撞风险，这将使该行星失去宜居性。
引用
@article{arxiv.1605.01325,
title = {Survival of habitable planets in unstable planetary systems},
author = {Daniel Carrera and Melvyn B. Davies and Anders Johansen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1605.01325},
year = {2016}
}
备注
Accepted to MNRAS