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盘自引力在环双星行星系统中的作用:II. 行星演化

地球与行星天体物理 2017-06-28 v1

摘要

我们展示了考察嵌入自引力环双星盘中的行星的迁移与增长的流体动力学模拟结果。所选双星参数用于模拟 Kepler-16、-34 和 -35 系统;本研究的目的是检验盘质量在决定迁移行星停止于中心双星所产生的空腔边缘位置中的作用。对于质量超过最小质量太阳星云模型 5--10 ×\times 的盘,盘自引力可导致空腔显著收缩。在盘寿命早期形成的行星能够迁移穿过盘并停滞在比低质量盘通常情况更靠近中心恒星的位置,从而令模拟与观测的轨道构型更为吻合。在高质量盘空腔中绕转的行星的存在可阻止空腔大小扩张至低质量盘的尺寸。由于盘质量在长时间尺度上降低,这表明环双星行星系统保留了对初始条件的记忆。我们的模拟在无需自引力的情况下即产生与 Kepler-16b 相符的行星轨道;Kepler-34 类似系统产生宽阔且高偏心的空腔,而自引力改善了模拟与数据间的一致性。Kepler-35b 由于相对质量较低而更难详细解释,这导致模拟的停止位置半径大于观测值。

关键词

引用

@article{arxiv.1705.03035,
  title  = {The Role of Disc Self-Gravity in Circumbinary Planet Systems: II. Planet Evolution},
  author = {Matthew M. Mutter and Arnaud Pierens and Richard P. Nelson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1705.03035},
  year   = {2017}
}

备注

Accepted for publication in MNRAS. 19 pages, 23 figures, 3 tables