热木星从何而来?重新审视高偏心率迁移中的潮汐瓦解与弹射
地球与行星天体物理
2026-05-15 v1
摘要
热木星的起源仍是一个关键的开放性问题。在高偏心率迁移情景中,传统的无核模型预测在 个潮汐半径 内存在严格的潮汐排斥区,在该区域内巨行星要么被完全瓦解,要么被弹射出去。我们使用具有致密核心(10 - 20 )的巨行星的三维流体动力学模拟重新审视这一极限。我们发现,即使是质量占比百分之几的核心也会从根本上改变结果:在先前建议的瓦解区()内,\textbf{没有发生完全瓦解}。对于深度交会(),行星遭受严重的包层剥离,并经过几次近距交会后逐渐缩减为致密残余物或被弹射出去,这可能对自由漂浮行星群体有贡献。在中间情形(--)下,行星在反复交会中经历显著的部分质量损失。对于更宽的交会(),质量损失极小,使得行星能够逐渐圆化成热木星。此外,我们表明,对于高偏心率轨道(),比轨道能的变化 主要取决于近星距 而非半长轴 。这使我们能够将固定 的结果外推到广阔的 (, ) 参数空间,并确定一个边界渐近收敛的明确潮汐弹射区。我们的结果突出了行星内部结构在高偏心率迁移中的关键作用,并表明含核巨行星的存活和转化比先前认为的要普遍得多。
引用
@article{arxiv.2605.14433,
title = {Where Do Hot Jupiters Come From? Revisiting Tidal Disruption and Ejection in High-Eccentricity Migration},
author = {Qianli Fan and Shang-Fei Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.14433},
year = {2026}
}
备注
17 pages, 6 figures, accepted for publication in The Astrophysical Journal Letters