基于MESA的热木星潮汐驱动洛希瓣溢出

许多系外行星现已在超短周期轨道上被发现，非常接近洛希极限。基于我们之前的工作，我们研究通过洛希瓣溢出（RLO）的质量损失可能影响这些行星演化、并可能将热木星转变为低质量行星（热海王星或超级地球）的可能性。我们在此关注质量损失缓慢发生的系统（双星演化语言中的“稳定质量转移”），并用双星演化代码MESA详细计算其演化。我们包含潮汐、RLO、行星的辐照与光蒸发，以及恒星风和磁制动的效应。我们的计算都始于一颗靠近其洛希极限、环绕类太阳恒星轨道的热木星。初始轨道衰减和RLO的开始由恒星中的潮汐耗散驱动。我们确认这样的系统确实可以演化出在几天轨道上的低质量行星。RLO阶段最终结束，并且取决于质量转移的细节和行星核质量，轨道周期可以在几十亿年内保持在几天左右。残余行星具有岩石核和一定量的包层物质，后者在近乎恒定的轨道周期下通过光蒸发缓慢移除；这些具有类似于许多观测到的超级地球和亚海王星的性质。对于这些残余行星，我们还预测了质量与轨道周期之间的反相关；超短周期（$P_{\rm orb}$<1d）中的极低质量行星（$M_{\rm pl}\,\lesssim\,5\,M_{\oplus}$）不能通过此类演化产生。