多行星系统HD45364的动力学起源

最近发现的多行星系统HD45364由一颗木星质量行星和一颗土星质量行星组成，极有可能处于3:2平运动共振中。形成行星共振的标准图像是嵌入原行星盘中的两颗行星的会聚迁移。当两颗行星初始分离的周期比大于2时，会聚迁移最有可能在中等迁移速率下导致非常稳定的2:1共振。为了避免这种结果，可以提出行星在足够近的距离内形成以避免该共振的设想。然而，在小环带内如此同时形成行星似乎极不可能。外行星跨越2:1共振的快速III型迁移是解决此问题的一种可能途径。在本文中，我们详细研究了这一想法。我们给出了所需的会聚迁移速率的估计，并通过N体和流体动力学模拟证实了这一点。如果该行星系统的动力学历史经历过形成共振构型的快速向内迁移阶段，我们预测两颗行星的轨道参数将总是非常相似，因此应该显示出相关证据。我们使用模拟中的轨道参数计算了径向速度曲线，并将其与观测结果进行了比较。我们的模型对观测数据的解释与先前报道的拟合一样好。两颗行星的偏心率都相当小，且天平动模式不同。在几年内，将有可能直接观测到行星间的相互作用，从而区分这些不同的动力学状态。