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迁移行星与其脉动恒星通过周期性共振锁定的共同演化

地球与行星天体物理 2024-09-19 v2 太阳与恒星天体物理

摘要

热木星预期形成于远离其宿主恒星的地方,并通过温和且恒定的潮汐耗散,以平滑、单调衰减的方式向近圆轨道迁移。然而,最近发现三个系统表现出行星引起的恒星脉动,暗示存在异常强烈的潮汐相互作用。本文结合恒星演化和潮汐模型,表明由偏心气态巨行星激发的动力学潮汐可以产生多模态的共振锁定链,丰富了圆化系统中单模共振锁定所见的动力学过程。这些系列共振锁定导致偏心率和谐波脉动的变化比单次共振锁定或非共振潮汐相互作用预期的要大几个数量级。随着恒星离开主序带演化,共振变得更加频繁,这为某些恒星脉动源的起源提供了另一种解释,并产生了“休眠迁移巨行星”的概念。演化轨迹的特征是向内/向外迁移和恒星自旋加速/减速的竞争性阶段,这些阶段对系统参数敏感,揭示了在模拟迁移路径和将观测到的巨系外行星及恒星双星群体置于背景中时的新挑战。然而,这种敏感性提供了一个通过潮汐星震学来约束行星宿主恒星性质的新窗口。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.08014,
  title  = {The coevolution of migrating planets and their pulsating stars through episodic resonance locking},
  author = {Jared Bryan and Julien de Wit and Meng Sun and Zoë L. de Beurs and Richard H. D. Townsend},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.08014},
  year   = {2024}
}