卫星内的潮汐耗散阻止其逃离希尔球
地球与行星天体物理
2023-11-14 v2
摘要
凌星法是探测系外卫星的一种有前景的手段，但目前已确认的候选体寥寥无几。对于靠近恒星的行星，卫星轨道与恒星之间的动力学相互作用在其演化中必然十分重要。位于同步轨道之外的卫星由于行星上引起的潮汐而向外螺旋运动，且通常被认为很可能逃离希尔球。本文采用考虑行星与卫星内部潮汐耗散的三体代码追踪其演化。我们表明，卫星内的潮汐耗散常使其束缚于行星，使系外卫星比此前认为的更易被观测。逃离的概率取决于行星与卫星的潮汐品质因子之比；当该比值超过0.5时，通常可避免逃离。相反，卫星移动到一个平衡态，其中行星的自旋角动量不转入卫星轨道，而是转入行星自身的轨道。只要行星自转快于卫星绕转，卫星就维持约0.41希尔半径的半长轴。这些状态伴随近0.1的较小卫星偏心率，并被发现可在长时间尺度上保持稳定。
引用
@article{arxiv.2309.11609,
title = {Tidal Dissipation in Satellites Prevents Hill Sphere Escape},
author = {Andi Kisare and Daniel Fabrycky},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.11609},
year = {2023}
}