潮汐松弛倾斜系统中行星结构的确定
地球与行星天体物理
2015-05-18 v2
摘要
[删节版] 最近在 HAT-P-13 系统中发现一颗非圆轨道上的凌星行星，其伴星质量大且偏心率极高，这为探测短周期行星的结构提供了可能。实现这一点的能力依赖于该系统处于准平衡态，即偏心率在通常的长期时标上恒定，并在远长于系统年龄的时标上衰减。由于平衡偏心率实际上只是可观测系统参数和未知的短周期行星 Love 数的函数，因此可以通过精确测量行星的偏心率和半径来确定后者。然而，这一分析依赖于系统共面的不太可能的假设。在此，我们将近期对这一不动点现象的分析推广到相互倾斜的系统，并表明共面系统的不动点被极限环所取代，偏心率的平均值随相互倾斜的增加而减小，而其变化幅度则增加。如果相互倾斜高于约 10^o，这种行为会显著降低明确确定短周期行星 Love 数的能力。我们表明，对于 Q 值小于 10^6 的情况，HAT-P-13 系统的相互倾斜不可能在 54° 到 126° 之间，因为 Kozai 振荡与潮汐耗散耦合会迅速将倾斜移出此范围，并且逆行系统的行为是顺行系统的镜像。我们推导了短周期行星的平衡半径、其 Q 值及其核质量之间的关系，并表明根据当前对 e_b 和行星半径的估计，HAT-P-13 系统可能接近共面 [...]
引用
@article{arxiv.1001.4079,
title = {The determination of planetary structure in tidally relaxed inclined systems},
author = {Rosemary A. Mardling},
journal= {arXiv preprint arXiv:1001.4079},
year = {2015}
}
备注
24 pages, 14 figures, Accepted for publication in MNRAS. **NOTE REFINED PREDICTION FOR MUTUAL INCLINATION