延展倾斜系行星盘或环系统的结构与稳定性
地球与行星天体物理
2020-09-11 v2
摘要
已观测到若干恒星亮度的巨大凹陷，对此的暂定解释是恒星被凌星的系行星盘或环系统遮挡。为使系行星盘/环能够遮挡宿主星光，该盘必须倾斜出行星轨道平面，而由于解释亮度凹陷持续时间所需的盘径向延展，这带来了稳定性问题。本工作使用 N 体积分研究因自转行星的质量四极矩而倾斜出行星轨道平面的系行星盘/环系统的结构与稳定性。将盘模拟为一组测试粒子，其轨道初始化于 Laplace 面附近（宿主星潮汐力与行星质量四极矩力之间的平衡），我们发现许多延展的倾斜系行星盘在积分期间（约 3–16 Myr）保持稳定。两种动力学共振/不稳定性激发了粒子的偏心率与轨道倾角：发生于盘外区的 Lidov-Kozai 效应，以及发生于盘内区的 ivection 共振。我们的工作对倾斜系行星盘/环系统的最大径向延展给出了限制，并表明系行星盘中存在的间隙未必意味着系外卫星的存在。
引用
@article{arxiv.1912.00034,
title = {The Structure and Stability of Extended, Inclined Circumplanetary Disk or Ring Systems},
author = {Jessica Speedie and J. J. Zanazzi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.00034},
year = {2020}
}
备注
14 pages, 11 figures. Accepted to MNRAS (2020 July 20)