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包含真实碰撞处方的凌日行星系统动力学演化

地球与行星天体物理 2018-05-23 v2

摘要

行星-行星碰撞是恒星附近凌日行星系统不稳定性的常见结果,也发生在从胚胎原位形成此类行星的过程中。先前对凌日行星不稳定性的N体研究假设碰撞导致完美合并。在这里,我们探索在轨道半径为几分之一au处实施更真实的碰撞处方对不稳定性和原位形成结果的影响。只要碰撞中抛出的碎屑被迅速从系统中移除(这通过碰撞加工成尘埃,然后由辐射力移除实现)且胚胎很小(< 0.1 M_⊕),就会对行星胚胎增长的结果产生强烈影响。如果是这样,则与假设碰撞完美合并的系统相比,此类系统形成的可探测(≳1 M_⊕)行星更少。这为'开普勒二分现象'提供了一些贡献:即观测到的单行星系统过丰度。改变碰撞处方对超级地球不稳定成熟系统的影响不那么显著。在这类系统中,完美合并仅占碰撞结果的少数,但大多数导致质量损失的碰撞是擦边撞击,仅损失几百分比的质量。因此,与假设碰撞总是导致完美合并的系统相比,不稳定性后系统的最终质量和多重性几乎不受影响。

关键词

引用

@article{arxiv.1708.08939,
  title  = {The dynamical evolution of transiting planetary systems including a realistic collision prescription},
  author = {Alexander J Mustill and Melvyn B Davies and Anders Johansen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1708.08939},
  year   = {2018}
}

备注

Accepted to MNRAS