热木星 WASP-12b 的潮汐品质因子

WASP-12b 在其热木星同类行星中因观测到的由潮汐耗散引起的快速轨道衰减而引人注目。测得的轨道周期变化率为 $\stackrel{\bf\centerdot}{\textstyle{P}}_{\rm orb}\,=\,-\,29\pm3\;\mbox{ms/yr}\;$=$\;(9.2\pm1.0)\times10^{-10}\;\mbox{s/s}$。迄今为止文献中所有解释这一高速率的研究都基于轨道演化由恒星中的潮汐主导的假设。由于黄矮星的修正潮汐品质因子不足以导致这样的衰减率，有人提出该恒星实际上可能是亚巨星。利用 Gaia 任务的最新数据，我们推断质量为 $1.36\,{M_{Sun}}$ 的 WASP-12a 是一颗处于转向后演化早期阶段、核心氢尚未耗尽的演化中的矮星。其在颜色-星等图中的普通位置以及质量相近的红巨星周围存在密近行星的事实，与因内部结构变化导致潮汐品质突然增强的假说相矛盾。另一方面，以往研究忽略了行星中的潮汐耗散，假定因其自转可能已同步且 presumed 高品质因子而可忽略。我们依据近期木星和土星的天体测量结果批判性地重新评估了这一假设。假设 WASP-12b 的结构与我们的木星和土星相似，我们发现观测到的轨道衰减可由行星中的潮汐很好地解释。估计的行星修正品质因子几乎恰好与我们的木星一致。