源于长期混沌的超短周期行星

Kepler 任务已发现百余颗以极短轨道周期（<1 天）绕类太阳恒星运行的岩石行星。这些行星被称为超短周期（USP）行星，它们不太可能是在当前位置原位形成的，而必定经历了向内迁移。我们提出这些行星是通过高偏心率迁移到达当前轨道的。类似于其高质量类似物热木星可能经历的动力学过程，这些行星通过与伴星的混沌长期相互作用达到高偏心率，随后由于行星上产生的潮汐耗散而经历轨道圆化。这一提议的动机来自以下观测：Kepler 观测到的行星系统通常包含数颗具有不可忽略偏心率和倾角且可能延伸至 AU 距离以外的超级地球；而尽管只有一小部分 USP 行星拥有已知的凌星伴星，且没有间距紧密的伴星，我们认为它们中的大多数应该拥有周期约为 10-50 天的伴星。外侧的兄弟行星通过长期混沌，能够从最初周期约为 5-10 天的最内侧行星移除角动量。当后者偏心率超过 0.8 时，它将被中心恒星潮汐俘获并成为 USP 行星。这一情景自然地解释了如下观测：与周期略长（1-3 天）的同类行星相比，大多数 USP 行星拥有距离显著更远的凌星伴星，这一特征在其他已提出的情景中均未得到解释。我们的模型还预测 USP 行星应具有：（i）自旋-轨道角及相对于外侧行星的倾角在约 10-50 度范围内；（ii）数颗延伸至 AU 距离以外的外侧行星伴星，这两点均可由 TESS 及其后续观测进行检验。