长期演化行星系统中的凌星概率

本文探讨已知凌星系外行星的种群是否为额外倾斜轨道的外行星提供了证据，因为这此类行星对内侧行星轨道具有扰动效应。为此，我们开发了一种半解析方法，用于计算两颗相互倾斜的行星被观测到凌星的概率。随后我们推导了一个简化的解析形式，描述两颗行星之间的互倾角由于与宽轨道倾斜行星的长期相互作用而如何演化，并借此确定两颗内侧行星被观测到凌星的平均概率。通过将该方法应用于 Kepler-48 和 HD-106315，我们约束了这些系统中外行星的倾角（由 RV 已知）。我们还将此工作应用于所谓的 Kepler 二分性（Kepler Dichotomy），其描述了 Kepler 观测到的单凌星系统的过剩。我们发现了解释该二分性的三种不同途径：某些系统可能天生就是单行星系统，某些多行星系统可能天生具有较大的互倾角，而某些多行星系统可能通过与倾斜外行星的相互作用周期性地达到大互倾角。我们展示了如何组合不同机制以拟合具有一颗和两颗凌星行星的 Kepler 系统的观测种群。我们还展示了凌星双行星系统的互倾角分布如何约束具有扰动外行星的双行星系统的比例，因为当内侧行星共面时由于凌星概率增加，此类系统应被 Kepler 优先发现。