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内部与外部扰动对近距系外行星架构的影响

地球与行星天体物理 2025-10-07 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

年轻的行星系统会受到各种动力学效应的影响,这些效应会随时间改变其轨道结构。在拥有多颗行星的系统中,其他行星可以在内部相互影响,例如通过行星-行星散射。外部扰动效应也需要被考虑在内,因为恒星并非孤立形成,而是与其他恒星一起在年轻的恒星形成区中形成。这种诞生环境可以从外部影响年轻的多行星系统,例如通过飞掠。先前的工作表明,近距行星系统周围外层巨行星的存在与否及其位置,不会改变这些内层行星对与另一颗恒星单次飞掠的反应。我们通过将外部扰动对四颗近距亚海王星行星的影响,与仅远距巨行星受到同类遭遇扰动的情况进行比较,进一步探索了这一问题。我们的结果表明,近距行星系统在 500 Myr 后存在一个“偏好”的终态,无论受到何种扰动,最终都会达到该状态。此外,在我们测试的设定中,即在外部扰动场景下,巨行星的质量似乎不影响内层行星系统的反应,无论是一颗位于 2.5、5、10 或 20 au 处的 1 或 5 M_Jup 巨行星。然而,如果仅考虑巨行星引起的内部扰动,其质量会影响内层行星的后续演化。质量的减小导致在 500 Myr 期间没有发生碰撞。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.03401,
  title  = {The impact of internal versus external perturbations on close-in exoplanet architectures},
  author = {Christina Schoettler and James E Owen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.03401},
  year   = {2025}
}

备注

13 pages, 15 figures, submitted to Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, comments welcome