中文

迈向巨行星的初始质量函数

地球与行星天体物理 2018-05-16 v1

摘要

系外行星的质量分布并非原始状态。行星形成的初始阶段结束后,行星间的引力相互作用可能导致两颗行星发生物理碰撞,或导致一颗或多颗行星被逐出系统。当这种情况发生时,剩余的行星通常会被留在更偏心的轨道上。本文中,我们利用观测到的系外行星群体的当前偏心率,来重建动力学不稳定性发生之前系外行星的初始质量函数。我们开发了一个贝叶斯框架,将 N 体模拟数据与当前观测数据相结合,以计算过去被逐出或发生碰撞的行星的概率分布。通过对系外行星群体进行积分,我们获得了系外行星初始质量函数的估计。我们发现,被逐出的行星主要是亚土星型行星。虽然当前分布看似呈双峰形态,峰值分别位于约 1MJ1 M_{\rm J} 和约 20M20 M_\oplus 处,但这种双峰性似乎并非原始特征。相反,质量约在 60M60 M_\oplus 附近的行星似乎会被动力学不稳定性优先移除。试图使用群体合成代码重现系外行星群体的研究应注意,当前群体中中等质量行星已经减少。未来工作应探索系统结构和多重性可能如何改变我们的结果。

关键词

引用

@article{arxiv.1703.08647,
  title  = {Toward an initial mass function for giant planets},
  author = {Daniel Carrera and Melvyn B. Davies and Anders Johansen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1703.08647},
  year   = {2018}
}

备注

10 pages, 9 figures; submitted to MNRAS