Tidal heating of Earth-like exoplanets around M stars: Thermal, magnetic, and orbital evolutions
岩石系外行星的内部热和磁演化对其可居住性至关重要。本文主要研究辐射宜居带与潮汐带重叠的低质量M星周围的地球质量行星的热轨道演化。我们开发了一个热轨道演化模型校准地球耦合潮汐耗散，与温度相关的麦克斯韦流变学，轨道圆化和迁移。我们说明了热轨道稳定状态，表面热流是平衡的潮汐耗散和冷却可以停滞数十亿年，直到循环发生。在内部以潮汐热形式耗散的轨道能量驱动向内迁移和循环，循环时间与耗散率成反比。我们确定了一个峰值的内部耗散率的地幔通过一个粘弹性状态在地幔温度接近1800 K。在$0.07$天文单位内，围绕0.1太阳质量恒星运行的行星在10 Gyr之前成圆，与初始离心率无关。一旦成圆形，这些行星就会单调地冷却，并保持与地球相似的发电机。被迫进入偏心轨道的行星会经历核心的过冷和快速的核心固化，抑制了宜居带行星的发电机作用。我们发现，潮汐加热是微不足道的可居住区周围的$0.45$（或更大）的太阳质量的恒星，因为潮汐耗散是一个更强的函数的轨道距离比恒星质量，和宜居带更远离较大的恒星。行星磁场的抑制使大气层暴露于恒星风侵蚀和表面暴露于有害辐射。除了微弱的磁场，大规模的熔体喷发率和长期的岩浆海洋可能使低质量恒星宜居带中的偏心行星不适合生命居住。
2015-09-24 astro-ph.EP
Tidal dissipation due to inertial waves can explain the circularization periods of solar-type binaries
潮汐耗散是使太阳型近距离双星的轨道圆化和自旋同步的原因，但其机制尚未完全了解。以前的工作表明，理论预测的潮汐耗散率的显着增强需要解释观察到的圆化周期（$P_\mathrm{circ}$）在各种恒星星族，和他们的演化与年龄。这部分是基于一种普遍的信念，即太阳型恒星中潮汐耗散的主要机制是对流包络中作用于平衡潮汐的湍流粘性。本文研究了自转太阳型恒星演化过程中对流区和辐射区的潮汐耗散。我们研究平衡潮汐耗散，将一个依赖于频率的有效粘度的动机，最新的流体动力学模拟，和惯性波（动力潮汐）耗散，采用频率平均的形式主义，占现实结构的明星。我们证明，所观察到的二元循环周期可以解释的惯性波（动力潮）耗散对流信封。这种机制在主序列前阶段特别有效，但如果自旋接近同步，它也会在主序列上运行。预测的$P_\mathrm{circ}$，由于这种机制的增加与主序年龄符合的意见。我们还表明，平衡潮汐和内部重力波耗散不太可能解释所观察到的$P_\mathrm{circ}$，即使在主序前，根据我们目前对这些机制的最佳理解。最后，我们主张更现实的动力学研究的恒星星族，采用潮汐耗散由于惯性波。
2022-03-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the dynamics of multiple systems of hot super-Earths and Neptunes: Tidal circularization, resonance and the HD 40307 system
[摘要]我们考虑一个热的超级地球或海王星系统的动力学，如HD 40307。我们表明，由于潮汐与中央恒星的相互作用导致小偏心率，在这个系统中的行星可能会发生共振耦合，即使周期比偏离非常精确的可重复性显着。在一个三行星系统中，这是由共振角平动或与轨道要素的长期变化相关联的事实表明的。我们认为HD 40307中的行星在通过盘迁移时处于严格的拉普拉斯共振。在进入圆盘内腔后，潮汐相互作用会导致周期比从2增加，但内部对的偏离小于外部对，与HD 40307中发生的情况相反。然而，如果在行星系从盘中脱离后不久，共振被类似近距离接触的事件冲动地修改，那么在HD 40307中发生的这些对之间的关系可能会产生。我们发现，这是在原则上可能的几个1.d-3的顺序上的一个小的相对扰动，但然后我们发现，在一个合理的时间演化到目前的系统是可能的，只有当质量显着大于最小质量和潮汐耗散是非常有效的。另一方面，我们发现，如果最外层行星的离心率被冲动地增加到0.15左右，就可以产生像HD 40307这样的系统，它的质量最小，潮汐耗散更真实。我们在这里考虑的共振耦合潮汐演化的形式是相当普遍的，并且对于例如CoRoT 7 b的具有明显较短轨道周期特征的内行星系统可能具有更大的意义。
2010-02-10 astro-ph.EP
Tidal evolution of exo-planetary systems: WASP-50, GJ 1214 and CoRoT-7
我们进行数值模拟，以调查潮汐演化的两个单行星系统，即WASP-50和GJ 1214和两个行星系统CoRoT-7。轨道演化的结果表明，潮汐衰变和圆化对最终轨道的形成起着重要作用，这与模拟中的初始轨道数据有关。对于GJ 1214系统，考虑了不同的初始偏心情况，给出了初始偏心的上限值（0.27），结果表明，在所采用的动力学模型中，初始偏心可能存在最大值（0.4）。此外，还对GJ 1214 b进行了不同耗散因子$Q^\prime_1$值的观测，结果进一步表明GJ 1214 b的真实$Q^\prime_1$可能远大于其典型值，这可能合理地表明GJ 1214 b具有较大的偏心率，正在以缓慢的速率进行潮汐循环。对于CoRoT-7系统，潮汐力使两颗行星向主星迁移并产生潮汐循环，在此过程中，潮汐效应和相互引力相互作用相互耦合。人们还对外行星的初始偏心率进行了各种假设，以研究最终的行星构型。由于恒星潮汐引起的潮汐衰减可能仍然适用于每个系统，因为离心率降低到零，这与每个行星的剩余寿命有关，用于预测其未来。
2012-04-08 astro-ph.EP
Comprehensive Bayesian Modeling of Tidal Circularization in Open Cluster Binaries part I: M 35, NGC 6819, NGC 188
长期以来，潮汐摩擦被认为会使双星的轨道随着时间的推移而变圆。在这项研究中，我们利用观测到的双星群体的轨道偏心率分布来探测潮汐耗散。与以前的研究相比，我们纳入了一系列的物理效应往往被忽略在其他分析，提供了一个更一般的描述潮汐，模型的详细（代替人口统计），并考虑到所有观测的不确定性。我们的目标是提供一个可靠的测量潮汐耗散的属性是完全支持的数据，适当的帐户不同的耗散影响每个潮汐波对每个对象分别，并与恒星的内部结构。我们提取了三个疏散星团中类日恒星短周期双星的高精度潮汐耗散测量结果。我们发现，潮汐品质因数的主序列落在$5.7 < \log_{10}Q_\star' < 6$的范围内的3和7.5天之间的潮汐周期。相比之下，在1.5亿年前的M 35星团中观察到的圆化现象要求前主序星具有更强的耗散性：$Q_\star' < 4\times10^4$。我们测试的频率依赖性的潮汐耗散，发现3和7.5天之间的潮汐周期，如果存在依赖性，它是次线性的主序星。此外，通过使用一个更完整的物理模型的演变，并通过占每个系统的特定属性，我们减轻了以前观察到的紧张局势中的圆形疏散星团分析。
2022-09-22 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Temperature and Distance Dependence of Tidal Circularization in Close Binaries: A Catalog of Eclipsing Binaries in the Southern Hemisphere Observed by the TESS Satellite
潮汐力对于了解近距离双星和紧凑的系外行星系统如何形成和演化非常重要。然而，潮汐很难建模，潮汐的强度存在很大的不确定性。在这里，我们调查潮汐循环在密切的二进制使用大量的样本，以及特点的日食系统。我们在南半球的TESS测光中搜索食双星。我们得到最适合的轨道和恒星参数，共同建模光变曲线和光谱能量分布。为了确定食双星的偏心率分布在很宽的恒星温度（$3\,000-50\,000\,$ K）和轨道间距$a/R_1$（$2-300$）的范围内，我们结合我们新获得的TESS样本从地面和开普勒任务观察到的食双星。我们发现了一个明确的恒星温度和轨道分离的依赖关系的偏心近双星。我们比较我们的观测与预测的平衡和动态潮汐。我们发现，虽然凉爽的二进制同意与预测的平衡潮汐，一个大部分的二进制温度之间的$6\,250\,$ K和$10\,000\,$ K和轨道之间的分离$a/R_1 \sim 4$和$10$被发现在圆形轨道上的动态潮汐的预测相反。这表明，一些辐射信封双星可能是潮汐循环显着更有效地比通常假设的。我们的研究结果对轨道圆化也有重要的影响，在热的恒星的背景下，潮汐已被调用来解释所观察到的热和冷的宿主恒星之间的自旋轨道对齐的差异。
2021-03-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
A test of the high-eccentricity migration scenario for close-in planets
在高偏心率迁移（HEM）的情况下，接近的行星到达附近的中心恒星的高偏心率轨道，成为圆形--伴随着减少半长轴-通过潮汐相互作用与恒星。当巨行星到达时，其近星点距离小于洛希极限$a_\mathrm{R}$，就会失去它们的气体包层，导致幸存行星分布的内部边缘。这种效应的观测证据虽然广泛，但由于潮汐轨道衰减的影响，有些模糊不清。在这里，我们考虑HEM方案的另一个关键预测-在圆化时间与典型参数的行星年龄相当的位置附近存在空间偏心率梯度。先前的研究已经找到了这种梯度的证据，并证明其性质与行星中潮汐耗散占主导地位的循环过程（由潮汐品质因数$Q^\prime_\mathrm{p}$封装）是一致的。我们的工作扩展了这些治疗方法，通过构建明确的模型分布与数据进行比较，并通过使用观测到的系统参数进行向后的时间积分。我们表明，循环一般发生在分布的内边缘（定义的边界，所谓的亚木星沙漠），通常$Q^\prime_\mathrm{p}\approx10^6$在循环区（内的一个因素为3）。我们还发现了低质量行星偏心率梯度的初步证据，表明通过HEM形成可能与海王星尺度有关。
2017-08-24 astro-ph.EP
Formation of Retrograde Hot Jupiter Triggered by Close Encounter with Tidal Circularization
本文提出木星质量行星与褐矮星质量行星密切接触后进入高偏心率逆行轨道，再经恒星潮汐圆化快速收缩轨道，从而形成逆行热木星的新机制。
2024-10-22 astro-ph.EP astro-ph.HE
The Limits of Tidal Circularization and Atmospheric Escape for Mini-Neptunes and Super-Earths: The Case of TOI-2257 b
De La Salle University（德拉萨大学）；Rizal Technological University（黎刹理工大学）；University of Washington（华盛顿大学）
本研究通过模拟TOI-2257 b的演化，证实其处于潮汐与大气逃逸的边界，明确了不同行星场景下的包层保留、潮汐演化等特性，为迷你海王星性质及半径谷研究提供约束。
2026-10-15 astro-ph.EP
Measuring Tidal Dissipation in Giant Planets from Tidal Circularization
本文通过分析78个单星单行星系统中气态巨行星的潮汐圆化，约束修正潮汐品质因子Q_pl'，发现热木星的log10Q_pl'为5.0±0.5，且未观察到明显的频率依赖性。
2023-08-11 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Features of Gaia DR3 Spectroscopic Binaries I. Tidal circularization of Main-Sequence Stars
本文利用Gaia DR3海量主序光谱双星样本发现截止周期不随年龄而随恒星温度线性变化，表明潮汐圆化主要发生在主序前阶段，对双星与系外行星演化理论具有深远意义。
2023-03-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Tale of Two Circularization Periods
我们重新分析了原始的食二进制数据从$\textit{Kepler}$和TESS任务，集中在偏心率测量在短轨道周期的经验约束潮汐循环。我们发现$~$的平均循环周期为6天，以及一个短的循环周期$\sim$ 3天的$\textit{Kepler}$ /TESS字段二进制文件。我们认为，以前的光谱二进制调查报告较长的循环周期，由于样本量小，这是由大量的二进制污染的圆形轨道出$\sim$ 10天，但我们重申他们的数据显示年轻（$<$ 1 Gyr）和老（$>$ 3 Gyr）的二进制的偏心率分布之间的差异。我们的工作对文献中经常引用的长期循环周期提出了质疑。
2021-12-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the Dust Signatures Induced by Eccentric Super-Earths in Protoplanetary Disks
我们研究了一个高度偏心的10 $M_{\rm \oplus}$（其中$M_{\rm \oplus}$是地球质量）行星嵌入尘埃原行星盘的尘埃动力学和观测的影响。通过进行高分辨率的二维气体和尘埃双流体流体动力学模拟，我们发现行星的轨道可以在大半径处圆形化。在行星轨道圆化后，部分间隙打开和尘埃环形成发生在行星圆化半径附近，这可以解释在圆盘外部区域观察到的间隙/环。当盘的质量和粘度变低时，我们发现偏心行星甚至可以打开间隙，并在其圆化之前在近心和远心半径附近产生尘埃环。这为解释观测到的尘埃环和原行星盘中的间隙提供了替代方案。在观测中，较低的盘粘度有利于产生较亮的环。当尘埃盘的粘性较低（$α\lesssim2\times10^{-4}$）且圆化速度比尘埃径向漂移快时，偏心行星也可能减缓尘埃盘外部区域的尘埃径向漂移。
2019-10-07 astro-ph.EP
A paucity of proto-hot Jupiters on super-eccentric orbits
气体巨行星的轨道距离其宿主恒星0.1天文单位，不太可能在原地形成，这是行星迁移的证据。有争议的是，典型的热木星是否从其形成的位置通过原行星盘顺利向内迁移，或者被另一个天体扰动到一个高度偏心的轨道上，随后潮汐耗散在近距离恒星通道中收缩和循环。苏格拉底和他的合作者预测，后一类模型应该产生一群超偏心的原热彗星，开普勒很容易观测到。我们在开普勒样本中发现了少量这样的行星，与理论预测不一致，置信度为96.9%。观察效应不太可能解释这种差异。我们发现，恒星-行星Kozai机制产生的轨道周期P > 3天的热彗星的比例不超过（在2 σ）44%。我们的研究结果可能表明，磁盘迁移是产生P > 3天的热彗星的主导渠道。或者，典型的热木星可能已经被扰动到一个高离心率与行星，而不是恒星的同伴相互作用，并开始潮汐循环远内部1天文单位后，多次散射。最后一种选择是，潮汐循环发生更迅速地在潮汐循环过程中早期在高偏心率比后来在低偏心率的过程中，与目前的潮汐理论。
2014-10-21 astro-ph.EP
The circularization timescales of late-type binary stars
我们研究了Terquem（2021）提出的计算快潮汐和对流之间能量交换速率$D_R$的形式主义的结果，并将其应用。在以前的工作中，为了耗散潮汐能，假定$D_R$（与对流速度的梯度成比例）为正。在这里，我们认为，即使能量是间歇性地从对流转移到潮汐，它必须最终返回对流流和有效地输送到恒星表面的对流时间尺度。这与强制执行$D_R>0$是一致的，但限制性要小得多。我们的主要结果是晚型双星的圆化时标的计算，考虑到完整的恒星结构的时间演化。我们发现，循环是非常有效的PMS阶段期间，效率低下的MS期间，并再次有效时，明星接近RGB。这些结果比以前的理论更符合观测。我们也适用于我们的形式主义，以热彗星，并发现，潮汐耗散在木星质量的行星产生一个循环的时间尺度为1 Gyr的轨道周期为3 d，也在良好的整体协议与观测。这里的方法是新颖的，该理论在解决长期存在的时间尺度难题方面的明显成功是引人注目的。
2021-09-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Method to Identify the Boundary Between Rocky and Gaseous Exoplanets from Tidal Theory and Transit Durations
确定系外行星是岩石行星对于评估行星的可居住性至关重要。在观测上，小半径凌日行星的数量以及伴随的质量测量不足以可靠地确定过渡质量或半径。理论上，模型预测岩石行星可以成长到足够大，当它们达到10个地球质量时成为气体巨星，但过渡质量仍然未知。在这里，我将展示如何过境数据，解释在潮汐理论的背景下，可以揭示分离岩石和气体系外行星的临界半径。标准的潮汐模型预测，岩石系外行星的轨道比气态物体的轨道更快地潮汐圆化，这表明前者往往会在比后者更大的半长轴上的圆形轨道上被发现。良好采样的凌日可以提供最小的轨道偏心率，允许测量这种差分圆化。我表明，这种影响应该存在于开普勒航天器的数据，但并不明显。相反，似乎没有证据表明在任何行星半径上都存在潮汐循环，这可能是因为公开的数据，特别是碰撞参量，不够准确。我还审查了过境持续时间的偏置值小于圆形轨道上的行星，强调行星的方位角速度决定过境持续时间。开普勒行星候选者的集合可能能够确定岩石和气体系外行星之间的临界半径，潮汐耗散作为行星半径的函数，并区分潮汐模型。
2013-12-11 astro-ph.EP
Orbital migration and circularization of tidal debris by Alfvén-wave drag: circumstellar debris and pollution around white dwarfs
相当一部分白矮星（WD）表现出以$\sim10^3$ - $10^7$ kg s $^{-1}$的速率持续吸积难熔元素的迹象，其中，37个WD被检测到携带尘埃碎片盘。这样的同时发生不仅需要行星材料的肥沃储存，而且还需要高占空比的金属输送。一般认为，这种物质可能来自太阳系类似的主带小行星或柯伊伯带天体。在这里，我们认为WD污染物的原始祖先作为一个人口的残留高偏心率的星子，去挥发过程中的恒星巨星阶段。相当于太阳系的长周期彗星，它们被分散到WD附近，受到来自剩余行星、银河系潮汐、经过的分子云和附近恒星的扰动。当这些物体在潮汐扰动极限内冒险时，它们会经历缩小。我们定量地展示了材料强度和重力如何决定破碎条件和碎片尺寸。此后，碎片的半长轴需要衰减至少$\sim$ 6个数量级，然后它们的成分才能最终吸积到WD的表面上。我们研究了这些碎片在WD周围的轨道演化，并表明WD的磁场在其近星点通道期间引起阿尔文波阻力，并迅速使其轨道圆化。这一过程可能是负责所观察到的吸积率的重元素和周围WD碎片盘的产生。一个推测性的暗示是，巨行星可能在WD的祖先周围很常见，它们今天可能仍然与一些WD绑定。
2021-05-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Diffusive Tidal Evolution for Migrating hot Jupiters
我考虑一颗类木行星围绕其主星的高度偏心轨道，这种情况是由其行星或恒星同伴的长期相互作用产生的。每一次近星点通过时的潮汐相互作用都是轨道与行星2阶基本模态之间的能量交换。从零能量开始，如果f模的一次反冲能量增益大于轨道能量的10^-5，则f模可以扩散增长到大振幅。这需要近心点距离< 4潮汐半径（或1.6罗氏半径）。如果f模式具有不可忽略的初始能量，则扩散演化可以在较低的阈值处发生。第一个效应可以阻止长期迁移，因为f模式可以吸收轨道能量，使行星与长期扰动脱钩，将所有迁移的木星安全地停放在潮汐干扰区之外。第二个效应导致快速轨道圆化，因为它允许激发的f模式随着轨道偏心率的减小而持续吸收轨道能量。因此，在没有任何明显耗散的情况下，除了f模在振幅达到1时会非线性衰减的事实之外，这颗行星可以在大约10^4年内从几个天文单位转移到大约0.2天文单位。如此快速的圆化相当于耗散因子Q ~ 1，它解释了观测到的超偏心类木行星的不足。最后，重复的f模式破坏可能会在外层包层中储存能量和角动量，并避免热烧蚀行星。总的来说，这项工作促进了通过高偏心率长期迁移形成热彗星的情况。
2018-01-18 astro-ph.EP
On a new formulation for energy transfer between convection and fast tides with application to giant planets and solar type stars
所有关于潮汐与对流相互作用的研究都假设大尺度潮汐可以描述为平均剪切流，它被小尺度脉动对流涡旋所阻尼。对流雷诺应力的计算采用混合长度理论，占一个急剧的抑制耗散时，周转时间尺度大于潮汐周期。这产生了几个数量级的潮汐耗散率太小，无法解释晚型双星的循环周期或巨行星的潮汐耗散因子。在这里，我们认为，上述描述是不一致的，因为波动和平均流量应根据时间尺度，而不是在空间尺度上，他们的变化。因此，标准的图像应该颠倒过来，波动是潮汐振荡和最大的对流涡旋提供的平均切变流。我们假设能量是局部转移的潮汐对流。使用这个假设，我们得到的值的潮汐$Q$因素的木星和土星和PMS双星的圆化周期与观测结果吻合得很好。然而，用平衡潮汐近似得到的时间尺度仍然是晚型双星的40倍大，无法解释其圆化周期。对于这些系统，速跃层或对流带底部的切变可能是潮汐耗散的主要原因。
2021-01-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Concealing Circumbinary Planets with Tidal Shrinkage
针对短周期（<7天）双星无凌星环双星行星探测的现象，研究通过种群合成发现潮汐收缩会降低凌星概率并隐藏行星，揭示探测偏差且预测宽距非凌星环紧密双星行星的存在。
2024-12-02 astro-ph.EP
Observations of tides and circularization in red-giant binaries from Kepler photometry
双星是复杂的恒星相互作用的场所。虽然所有的双星在原则上都朝着圆化的状态收敛，但即使在高级恒星相位中也发现了许多偏心系统。在这项工作中，我们讨论的样本的双星与红巨星的组成部分，发现从美国宇航局开普勒太空任务的观测。我们首先讨论潮汐相互作用的影响和特点是可检测的测光，光谱和地震分析。第二步，将开普勒观测到的双星系统样本与Verbunt & Phinney（1995，以下简称VP 95）研究得很好的样本进行比较。我们发现，这种研究的循环系统托管发展中的红巨星与深对流信封也很好地适用于开普勒恒星样本中的红巨星双星。
2019-02-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Extrasolar Binary Planets I: Formation by tidal capture during planet-planet scattering
我们已经研究了i）引力约束的气体巨行星对（我们称之为“双行星”）的形成，通过行星-行星动力学潮汐在它们的近距离相遇过程中相互捕获，ii）由于行星-行星和行星-恒星{ \it准静态}潮汐的长期轨道演化。对于阶段i）的初始演化，我们对由三颗木星质量的行星组成的系统进行了N体模拟，并考虑了动力学潮汐。双行星的形成率约为轨道交叉系统的10%，这一比例几乎与行星的初始星心半长轴无关，而喷射和合并率则敏感地依赖于半长轴。由于行星-行星动力学潮汐的循环，典型的双星分离是行星物理半径之和的几倍。轨道圆化后，双星系统的演化受长期准静态潮汐控制。在第二阶段，我们解析计算了准静态潮汐演化。双行星首先通过行星-行星潮汐进入自旋-轨道同步状态。行星-恒星潮汐带走了双星运动的角动量，最终导致行星之间的碰撞。然而，我们发现，如果双行星距离中心恒星超过~0.3 AU，则双行星在太阳型恒星的主序星寿命（~ 10 Gyrs）内仍然存在潮汐衰变。这些结果表明，在0.3AU以上的凌日观测可以探测到双星。
2014-06-26 astro-ph.EP
Tidal Constraints on Planetary Habitability
我们回顾潮汐可能会影响类地行星的可居住性。如果这样的行星在低质量恒星周围形成，那么在星周宜居带的行星将足够接近它们的宿主恒星，从而经历强大的潮汐力。我们讨论1）半长轴的衰变，2）偏心轨道的圆化，3）向零轨道的演化，4）固定的旋转速率（不一定同步），和5）内部加热。我们简要地描述了这些影响的例子，一个0.25太阳质量的恒星与10个地球质量的伴侣。我们建议修改宜居带的概念，使之包括潮汐的影响。
2009-12-11 astro-ph.EP
Different Planetary Eccentricity-Period (PEP) Distributions of Small- and Giant-Planets
本文基于1040颗短周期系外行星的视向速度轨道数据，发现巨行星偏心率随周期增大呈上包络上升至0.8，而小质量行星偏心率在0.1-0.5间平坦分布，揭示两类行星不同的潮汐圆化与动力学演化机制。
2024-06-13 astro-ph.EP
Tidal Effects on the Habitability of Exoplanets: The Case of GJ 581 d
潮汐可能对系外行星的可居住性至关重要。如果这样的行星在低质量恒星周围形成，那么那些在星周宜居带的行星将足够接近它们的宿主恒星，从而经历强大的潮汐力。潮汐可能会导致轨道衰变和圆化，向零轨道演化，固定的旋转速率（不一定是同步的），以及大量的内部加热。由于潮汐效应，适居轨道位置的范围可能与传统的基于恒星日照、大气效应和行星表面液态水的宜居带（HZ）概念所定义的范围大不相同。潮汐加热可能会使传统HZ内的位置太热，而传统区域外的行星可能会由于潮汐而变得非常适合居住。在这里，我们考虑这些影响的系外行星GJ 581 d。
2010-06-13 astro-ph.EP
Rapid falling of an orbiting moon to its parent planet due to tidal-seismic resonance
潮汐力在行星-月球系统的演化中起着重要的作用。月球的潮汐力可以在它所环绕的行星上激发出地震波。当潮汐力频率与行星的自由振荡频率相匹配时，潮汐-地震共振是预期的。在这里，我们展示了当月球靠近行星时，潮汐-地震共振会引起大振幅的地震波，这会改变行星的形状，进而对月球施加负扭矩，使其迅速向行星坠落。我们推测潮汐-地震共振可能是加速行星吸积过程的一个重要机制。另一方面，潮汐-地震共振效应也可以通过对月球轨道变化的长期跟踪来探询行星内部。
2019-01-24 astro-ph.EP
Catching a planet: A tidal capture origin for the exomoon candidate Kepler 1625b I
在开普勒1625中发现了一颗海王星大小的卫星（尚未得到证实），它围绕着一颗质量约为3.2亿美元的行星，这对该系统的形成提出了有趣的限制。特别是，月球围绕行星的相对较宽的轨道，大约40个行星半径，很难与行星形成理论相一致。我们证明，所观察到的系统的特性可以解释从潮汐捕获的年轻系统中的一颗二级行星。在潮汐循环的快速阶段之后，月球轨道最初比40个行星半径紧密得多，随后由于行星自转与轨道的潮汐同步而逐渐加宽，导致同步行星-月球系统。有趣的是，在我们的场景中，被捕获的物体最初是一颗类似海王星的行星，被捕获后变成了一颗卫星。
2018-11-24 astro-ph.EP
Spin-driven tidal pumping: Tidally driven changes in planetary spin coupled with secular interactions between planets
在多行星系统中，潮汐作用于内行星会显著影响整个系统的轨道演化。虽然潮汐通常会抑制偏心率，但Correia等人（2012年）发现的一种新机制往往会由于潮汐对内行星旋转的影响而提高偏心率。我们的自旋驱动潮汐（SDT）效应的分析描述表明，虽然内行星的偏心率进行泵送，该过程更完整地描述了动力系统的两个本征模之间的强度交换。我们的分析可以推导出两个行星共面系统的SDT效应可以逆转潮汐阻尼的标准，并可能排除效果的显着现实系统。对于Correia等人量化的特定情况，这种影响很强，因为采用了大的潮汐时间滞后，这可能不适合假设的类土星内行星。另一方面，任何给定行星在奇异环境中的有效Q值都是非常不确定的，因此SDT效应可能在行星演化中发挥作用。
2013-09-24 astro-ph.EP
Solid tidal friction in multi-layer planets: Application to Earth, Venus, a Super Earth and the TRAPPIST-1 planets. Can a multi-layer planet be approximated as a homogeneous planet?
随着TRAPPIST-1及其7颗0.06天文单位以内行星的发现，正确处理潮汐相互作用变得非常必要。TRAPPIST-1行星的离心率、自转和自转确实是该系统一生中潮汐演化的结果。潮汐相互作用也可能导致行星内部的潮汐加热，这可能是火山活动和/或表面变形的原因。在大多数估算近距离行星自转或潮汐加热的研究中，行星被认为是均匀体，它们的流变学通常被认为是麦克斯韦流变学。在这里，我们调查的影响，考虑多层结构和安德拉德流变学的方式行星耗散潮汐能作为一个函数的激励频率。我们使用一个内部结构模型，它提供了结构和流变量的径向剖面来计算多层体的潮汐响应。然后，我们将结果与均匀行星的耗散进行比较。我们发现，对于纯岩石天体，可以用均匀行星的响应来近似多层行星的响应。然而，使用剪切模量和粘度的平均配置文件来计算均匀行星响应导致高估的平均耗散。我们提供了剪切模量和粘度的拟合值，以便能够再现各种类型的岩石行星的响应。然而，我们发现，如果行星有一个冰层，它的潮汐响应不能再近似为一个均匀的身体，因为非常不同的属性的冰层，这导致在更高的频率第二个耗散峰。我们还计算了外TRAPPIST-1行星（e到h）的潮汐加热剖面。
2020-10-09 astro-ph.EP
Tidal evolution in multiple planet systems: application to Kepler-62 and Kepler-186
大量观测到的系外行星是多行星系统的一部分。这些系统中的大多数都足够接近潮汐演变。在这样的系统中，行星-行星相互作用引起的激励和潮汐阻尼之间存在竞争。作为一个例子，两个多行星系统，其中主机行星在表面液态水宜居带（HZ）：开普勒-62和Kepler-186，我们显示的重要性和影响的行星和恒星潮汐的动力学演化和HZ行星的气候。
2014-10-27 astro-ph.EP
Consequences of tidal interaction between disks and orbiting protoplanets for the evolution of multi-planet systems with architecture resembling that of Kepler 444
我们研究的轨道演化的多行星系统的质量在类地行星制度引起的潮汐相互作用与原行星盘，假设这是产生轨道迁移和循环的主导机制。我们开发了一个简单的分析模型的系统，保持连续对共振，同时进行轨道循环和迁移。每颗行星的迁移时间可以在已知行星质量、圆化时间和最内层行星的迁移时间后估算出来。我们将其应用到一个模型系统与当前的架构开普勒444相互作用的原行星盘，作为一个整体的系统的演化时间可与当前的原行星盘的寿命。此外，我们进行了数值模拟与输入数据从这个模型。这表明，虽然分析模型是不准确的，相对较小的修正估计迁移率产生系统的周期比变化的最小程度。由于在观测到的系统中，直到$2\%,$的精确共振存在相对较大的偏差，因此以这种方式获得的迁移时间仅表明弱的收敛迁移，使得行星不相互作用的系统将仅收缩$\sim 1\%$，尽管整体上经历显著的向内迁移。我们进行了额外的模拟，以研究系统如何在达到最终状态之前进行显著的收敛迁移。这表明迁移时间必须显著缩短，共振必须显著接近。当系统在原行星盘的内部区域接近其最终状态时，相对迁移率将不得不降低，从而使周期比增加，使其离共振更远。
2016-05-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tidal Downsizing model. I. Numerical methods: saving giant planets from tidal disruptions
潮汐缩小（TD）是近年来发展起来的一种行星形成理论，它补充了经典的引力盘不稳定（GI）模型，提出了行星向内迁移和盘内GI碎片的潮汐破裂。这里介绍了TD行星详细种群合成的数值方法。作为一个应用实例，考虑了GI片段塌陷速度快于它们迁移到内部$a\sim$少数AU盘的条件。它被发现，大多数气体碎片潮汐或热中断，除非（a）他们的不透明度是$\sim 3$数量级小于星际尘埃不透明度在金属丰度典型的观察到的巨行星，或（b）的不透明度是高的，但碎片吸积大尘埃颗粒（卵石）从光盘。情况（a）模型产生非常低质量的固体核心（$M_{\rm core} < 0.1$地球质量），并遵循巨行星频率与宿主恒星金属丰度的负相关性。相比之下，情况（b）模型产生了巨大的固体核心，与宿主金属丰度呈正相关，并自然地解释了巨型气体行星的金属过剩。
2014-11-19 astro-ph.EP
Constraints on Tidal Quality Factor in Kepler Eclipsing Binaries using Tidal Synchronization: A Frequency-Dependent Approach
本研究针对类太阳恒星修正潮汐品质因子的频率依赖性，将其参数化为潮汐频率的饱和幂律，结合Kepler的70个食双星数据与贝叶斯分析，得到不同潮汐周期下的约束结果，补充了潮汐耗散特性的研究证据。
2023-07-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Chaotic Excitation and Tidal Damping in the GJ 876 System
M矮星GJ 876是已知距离多行星系最近的恒星。三颗外行星被锁定在一个混沌的拉普拉斯型共振和一个明显偏心的短周期超级地球中，这个系统代表了对太阳系外行星动力学的独特阐述。一个关键的问题，关系到这个系统的长期演化，以及近距离行星的命运，是如何保持最内侧行星的显着偏心率，以对抗与宇宙年龄相当的时间尺度上的潮汐循环。在这里，我们采用随机长期扰动理论和N体模拟表明，最内部的行星的轨道是由外在的混沌强迫和潮汐耗散之间的微妙平衡。因此，行星的轨道偏心率代表了其潮汐品质因数的间接测量。根据该系统的现今结构，我们估计太阳系外的超级地球GJ 876 d具有太阳系气体巨星的潮汐Q~ 10，000 - 100，000- a值特征。
2018-02-23 astro-ph.EP
Orbital Circularization of Hot and Cool Kepler Eclipsing Binaries
潮汐循环的速度被预测为相对较冷的恒星对流外层，与辐射外层的较热的恒星相比，更快。观察这种效应是具有挑战性的，因为它需要大量的和良好表征的样本，包括热恒星和冷恒星。在这里，我们寻求证据的预测依赖于恒星类型的圆化，使用开普勒观测到的945个食双星的样本。这个样本补充了早期对这种效应的研究，后者采用了更小的特征更好的恒星样本。对于每一个开普勒双星，我们测量$e\cosω$的基础上的相对时间的主要和次要的日食。我们研究的分布$e\cosω$作为一个函数的周期组成的双星的热星，冷星，以及这两种类型的混合物。在最短的周期内，热-热双星最有可能是偏心的;在短于4天的周期内，热-热双星经常出现显著的偏心，但热-冷或冷-冷双星则不会。这与基于热恒星较慢耗散率的理论预期在定性上一致。然而，由于我们样本中恒星的年龄和演化状态在很大程度上是未知的，因此对我们结果的解释变得复杂。
2016-03-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tidal heating in multilayer planets: Application to the TRAPPIST-1 system
TRAPPIST-1（Gillon et al. 2017）是一个非常紧凑的行星系：七颗地球大小的行星以低于0.07 AU的距离围绕太阳附近已知最小的M矮星之一（质量小于0.09 $M_\odot$）运行。在经典的宜居带内有3颗行星，这个系统代表了未来仪器的一个有趣的观测目标，如JWST（例如Barstow & Irwin 2016）。当行星靠近时，潮汐相互作用通过控制行星的轨道配置和旋转状态在系统的演化中起着至关重要的作用。对于最近的行星，相关的潮汐耗散可能会影响它们的内部演化，并可能影响它们的气候和可居住性。在Tobie等人2005年之后，我们建立了TRAPPIST-1行星内部结构的多层模型，考虑了Grimm等人（2018）的质量和半径，然后我们计算了潮汐响应并估计了每个行星的潮汐热通量以及潮汐加热随深度的分布。最后，我们将我们的结果与Efroimsky（2012）的均匀模型进行比较，并评估加热速率对行星各层热状态的影响。
2018-10-26 astro-ph.EP
Anelastic tidal dissipation in multi-layer planets
类地行星有粘弹性地幔，而巨行星可能有粘弹性核心。这种固体区域的潮汐耗散，在引力作用下受到伴星的扰动，在很大程度上取决于它们的流变学和潮汐频率。因此，潮汐相互作用的建模提出了一个高度的兴趣，以提供约束行星的属性，并了解他们的历史和他们的演变，在我们的太阳系或系外行星系统。我们研究的平衡潮的滞弹性部分的一个行星的流变学，考虑到存在一个恒定密度的流体信封。我们展示了如何获得不同的爱数，描述其潮汐变形。因此，我们讨论固体部分的潮汐耗散如何取决于行星的内部结构和流变学。最后，我们展示了如何实施的结果来描述行星系的动力学演化。潮汐的第一个表现是沿着中心线扭曲行星的形状。然后，物体对潮汐势的响应势定义了复洛夫数，其实部对应于纯绝热弹性形变，而虚部考虑耗散。这种耗散是负责的虚部的扰动函数，这是实现在动力学演化方程，从中我们得到的特征演化时间。系统演化的速率取决于潮汐耗散的物理性质，特别是剪切模量如何随潮汐频率变化，取决于固体核的半径以及流变性质。对巨行星固体内核中的潮汐耗散的定量研究揭示了一种可能的高耗散，这种耗散可能与流体层中的耗散相竞争。
2012-04-06 astro-ph.EP
Impact of the frequency dependence of tidal Q on the evolution of planetary systems
上下文行星和恒星中的潮汐耗散是驱动行星系演化的关键物理机制之一。目标。潮汐耗散特性与所研究天体的内部结构和流变学有着密切的联系。固体和流体的耗散对潮汐频率的依赖性是非常不同的。方法.我们计算了两体共面系统的潮汐演化，使用潮汐品质因子的频率依赖性适合于岩石和对流流体。结果随之而来的轨道动力学是平稳的还是强烈的不稳定，取决于潮汐耗散如何依赖于频率。结论.我们展示了强烈的影响的内部结构和流变学的中心体的轨道演化的潮汐扰动。潮汐耗散的平滑的频率依赖性呈现平滑的轨道演化，而峰值耗散可以提供不稳定的轨道行为。
2013-11-19 astro-ph.EP
Scaling laws to quantify tidal dissipation in star-planet systems
行星系在长期时间尺度上演化。推动这种演变的关键机制之一是潮汐耗散。在潮汐作用下，恒星和行星的流体层不像岩石层那样活动。事实上，它们是共振重力惯性波的场所。因此，流体中的潮汐耗散强烈地依赖于激发频率，而固体中的这种依赖性是平滑的。因此，在研究潮汐动力学时，必须考虑天体内部结构的影响。本工作的目的是提出一个本地模型的潮汐重力惯性波，使我们能够定量分析由于粘性摩擦和热扩散的内部耗散，并研究的共振频谱的耗散能量的属性。我们从这个模型中推导出的比例律表征潮汐耗散作为流体参数（旋转，分层，扩散率）的函数，并讨论它们的背景下，恒星行星系统。
2015-10-02 astro-ph.EP
Warm Jupiter Tidal Migration Can Spare Inner Planets; Hot Jupiter Tidal Migration May Not
University of Wisconsin–Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
研究发现暖木星潮汐迁移可保护内行星，而热木星潮汐迁移可能无法，为区分盘迁移与潮汐迁移提供了框架。
2025-12-18 astro-ph.EP
Tidal dissipation in evolving low-mass and solar-type stars with predictions for planetary orbital decay
我们研究了质量在$0.1-1.6 M_\odot$范围内的恒星在整个演化过程中的潮汐耗散，包括湍流有效粘性作用于对流区的平衡潮汐和惯性波，以及辐射区的内部重力波。我们考虑了一系列恒星演化模型，并根据最新的模拟结果，将依赖于频率的有效粘性作用于平衡潮汐。我们比较潮汐流量和耗散与传统的平衡潮汐，这是严格无效的对流区，发现后者通常过度预测的耗散的2-3倍。惯性波的耗散计算使用的频率平均的形式主义占现实的恒星结构的第一次，是占主导地位的机制，二进制循环和同步的主要序列。辐射区中重力波的耗散假定这些波是完全阻尼的（例如~波破碎），是行星轨道衰变的主要机制。我们计算的临界行星质量所需的波破碎作为恒星质量和年龄的函数，并表明，这种机制预测破坏许多热彗星，但可能不是地球质量的行星的主序星。我们应用我们的结果来计算潮汐品质因数以下恒星演化，和潮汐演化时标，为热彗星的轨道衰变，和自旋同步和双星的圆化。我们还提供了过境到达时间的变化，由于潮汐驱动的轨道衰变的热彗星，可能会发现NGTS，TESS或PLATO的预测。
2020-08-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Analytical Model of Tidal Distortion and Dissipation for a Giant Planet with a Viscoelastic Core
我们提出了一个巨大的行星的固体核心和流体信封的潮汐勒夫数的解析表达式。我们将核心模拟为一个均匀的、不可压缩的弹性固体，将包络模拟为一个满足$n=1$多方状态方程的非粘性流体。我们讨论如何爱数取决于大小，密度和剪切模量的核心。然后，我们作为一个粘弹性麦克斯韦固体的核心模型和计算的潮汐耗散率在行星的特点是由爱数的虚部$k_2$。我们的研究结果改进了现有的计算基础上的行星模型与固体核心和统一的（$n=0$）信封。我们的勒夫数的解析表达式可以应用于研究具有不同流变性质的固体内核的巨行星的潮汐畸变和粘弹性耗散，我们的一般方法可以扩展到研究超地球的潮汐畸变/耗散。
2015-02-23 astro-ph.EP
Spin-orbital tidal dynamics and tidal heating in the TRAPPIST-1 multi-planet system
我们进行数值模拟的TRAPPIST-1系统的7个系外行星绕附近的M矮星，从以前建议的稳定配置。这种结构的长期稳定性得到证实，但行星的运动被发现是混沌的。偏心值被发现在有限的范围内变化。假设行星具有类似地球的流变性，估算了轨道的潮汐耗散率和潮汐演化率。我们发现，在这种假设下，行星b，d，e在初始自旋下降期间在3：2或更高的自旋轨道共振中被捕获，但进一步滑入1：1共振。根据它的流变学，最里面的行星b可能被捕获在一个稳定的伪同步旋转中。非同步旋转确保了更高水平的潮汐耗散和内部加热。粘度和耗散率之间的正反馈--以及随之而来的失控加热--被一些自我调节过程终止。当温度很高，粘度足够低时，行星会自发地离开3：2共振。进一步的加热被停止通过峰值耗散或部分熔融地幔的出现。在后固相线状态下，潮汐耗散限于传热效率所支持的水平。主恒星上的潮汐不太可能产生重大的动力学影响。同步内行星上的潮汐倾向于减少这些行星的轨道偏心率，从而可能有助于系统的稳定性。
2018-04-27 astro-ph.EP
The effect of close-in giant planets' evolution on tidal-induced migration of exomoons
假设的系外卫星围绕着近距离的巨行星，可能会在恒星、行星和月球潮汐相互作用的相互作用下向内和/或向外迁移。这些过程可能导致月球系统的破坏，卫星与行星的碰撞，或者可能提供形成驱逐的机制。已经开发了几个模型来确定外卫星在受到其宿主行星潮汐影响时的命运。他们都没有考虑到行星进化在这一过程中可能发挥的关键作用。本文将外卫星潮汐轨道演化的数值模型、行星演化的结果和内部结构模型结合起来，研究了演化中的近距离气体巨星周围外卫星的最终命运。我们发现行星演化不仅显著影响系外卫星迁移的时间尺度，而且影响其最终命运。因此，如果行星半径、内部质量分布和自转的任何变化发生在低于或相当于轨道演化的时间尺度上，那么系外卫星可能只会向外迁移，防止潮汐中断或与行星碰撞。如果未来在近距离巨行星周围发现系外卫星，我们的研究结果可能有助于约束行星演化和内部结构模型。
2019-11-28 astro-ph.EP
Formation of wide-orbit gas giants near the stability limit in multi-stellar systems
我们研究了在多恒星系统中星周宽轨道气体巨行星的形成。我们考虑了菊池等人（2014）提出的巨行星核心被更大质量的行星从内部盘区域散射后的轨道圆化模型。我们扩展他们的单星系统的模型，以二进制（多）星系统，考虑到潮汐截断的原行星气盘的二进制同伴。作为一个例子，我们考虑一个宽轨道的气体巨星在一个分层的三重系统，HD 131399 Ab。行星的最佳拟合轨道是半长轴$\sim 80$ au和偏心率$\sim 0.35$。由于二元分离是$\sim 350$ au，所以它非常接近稳定极限，这是令人困惑的。利用原始核心位置$\sim 20$ -30 au、核心（行星）质量$\sim 50 M_{\rm E}$和盘截断半径$\sim 150$ au，我们的模型再现了HD 131399 Ab的最佳拟合轨道。我们发现，圆化后的轨道通常是接近稳定的限制，对双同伴的扰动，因为分散的核心吸积气体从截断盘。我们的结论也适用于更大或更紧凑的双星系统，只要距离不是太大，并且在系统的内部区域存在另一颗$> \sim$ 20-30地球质量的行星分散在核心上。
2017-08-14 astro-ph.EP
Are the Kepler Near-Resonance Planet Pairs due to Tidal Dissipation?
开普勒任务发现的多行星系统显示出过多的行星对，它们的周期比刚好与2：1和3：2等一阶共振的精确可分辨性相差甚远。原则上，如果轨道偏心率足够小，这些行星对可以有与共振振动相关的两个共振角，因为一阶共振的宽度在极小的偏心率的极限下发散。我们考虑一个广泛持有的情况下，对行星被捕获到一阶共振迁移由于行星盘的相互作用，随后成为脱离共振，由于潮汐耗散的行星。在这种情况下，我们发现一个约束的比例行星的潮汐耗散功能和勒夫数，这意味着一些开普勒行星可能是固体。然而，潮汐不足以将许多行星对移动到观测到的分离位置，这表明还有其他耗散过程在起作用。
2013-07-22 astro-ph.EP
Tidal evolution of CoRoT massive planets and brown dwarfs and of their host stars
目的：重新审查和改进在研究几个大质量CoRoT行星和褐矮星的潮汐演化及其宿主恒星的旋转方面所取得的主要结果。研究方法：模拟在潮汐力矩和星风制动共同作用下系统轨道和转动要素的过去和未来演化。结果：介绍了太阳系外行星系潮汐演化的几个范例和重要实例。它表明，高质量的光度和光谱观测的CoRoT对象允许精确研究他们的过去和未来的演变，并估计潮汐参数统治的耗散系统。
2016-06-20 astro-ph.EP
Tidal Dissipation in Giant Planets
本文回顾巨行星内部结构与演化，阐述平衡潮与动力潮的耗散机制，并探讨共振锁定导致卫星潮汐迁移增强的可能性，以解释观测到的迁移速率。
2024-02-08 astro-ph.EP
Tidal Inflation is Stronger for Misaligned Neptune-Sized Planets Than Aligned Ones
本研究分析了24颗海王星大小行星，发现未对齐行星比对齐行星经历更强的潮汐诱导半径膨胀，并以WASP-107~b为例验证了该方法。
2025-06-30 astro-ph.EP
Tidal dissipation and eccentricity pumping: Implications for the depth of the secondary eclipse of 55 Cnc e
我们使用超级地球55 Cnc e作为一个案例研究，以解决潮汐加热的可观察到的效果。我们调查是否行星-行星的相互作用可以迫使偏心率的这颗行星的水平，影响与斯皮策观测到的日食深度。使用常数时滞潮汐模型，我们首先计算了观测到的行星通量作为一个函数的太阳辐射和偏心率，不同的潮汐耗散常数和两个极端的情况下：一个行星没有热再分布和一个行星与充分的热再分布。我们推导出与观测到的过境深度相匹配的偏心率和偏心率值。然后，我们进行N体模拟的行星系，包括潮汐和广义相对论遵循行星e的偏心率的演变。我们比较了模拟所给出的偏心率范围与改变日食深度所需的偏心率。我们发现，行星e的偏心率可以大到足以在一个可测量的水平，以斯皮策测量的热辐射。这影响了对行星的热膨胀系数的限制，热膨胀系数可以高达0.9（而不是忽略潮汐加热时的0.55）。我们还直接从日食深度推导出行星e的偏心率的最大值：e<0.015，假设地球的耗散常数。多行星系统中的凌日系外行星是测试潮汐模型的特殊目标，因为它们的潮汐光度可能是可观测的。未来对日食深度和相位曲线的多波长观测（例如EChO和JWST）应该使我们能够更好地解决这些行星的温度图，并打破单波段观测中仍然存在的潮汐和潮汐加热之间的简并性。此外，偏心率的精确测定将使限制行星的耗散率和探测其内部结构成为可能。
2013-04-01 astro-ph.EP
Critical Analysis of a Hypothesis of the Planetary Tidal Influence on Solar Activity
目前的工作是对Abreu等人发表的行星潮汐对太阳活动影响的假设的重要修正。548，A88，2012;在此称为A12）。A12描述了一种假设，即行星可以对太阳速跃层产生影响，从而影响太阳活动。我们对A12的计算过程和结果进行了检验，即行星潮汐力矩的计算方法和力矩与日球调制位的小波相干性。我们发现，声称在长周期范围内的扭矩谱的峰值是由计算算法造成的文物。此外，小波相干性的结果的统计意义被发现是高估了一个不正确的选择的背景假设的红噪声。采用更保守的非参数随机相位方法，我们发现行星力矩与日球调制势之间的长周期相干性变得不显著。因此，我们的结论是，所考虑的行星潮汐对太阳活动的影响的假设是没有坚实的基础。
2014-01-15 astro-ph.EP
Global-mean Vertical Tracer Mixing in Planetary Atmospheres II: Tidally Locked Planets
在Zhang $\&$ Showman（2018年，以下简称论文I）中，我们开发了三维大气中全球平均垂直示踪剂输送的一维涡动扩散率$K_{zz}$分析理论。我们还对快速旋转的行星进行了二维数值模拟，以验证我们的理论。在金星等缓慢旋转的行星或热木星等潮汐锁定行星（不一定是缓慢旋转的行星）上，示踪剂分布可能表现出显着的纵向不均匀性，并且示踪剂传输本质上是3D的。在这里，我们研究全球平均垂直示踪剂运输潮汐锁定行星使用三维示踪剂运输模拟。我们发现，我们的分析$K_{zz}$理论在纸我验证潮汐锁定行星在一个广泛的参数空间。$K_{zz}$强烈地依赖于大尺度环流强度、由涡旋和波引起的水平混合以及由化学和微物理引起的局部示踪剂源和汇。正如我们的分析理论所预测的那样，潮汐锁定行星上的$K_{zz}$也表现出三个区域。在区域I中，化学和微物理过程均匀分布在全球各地，不同的化学物种应该通过不同的涡动扩散率进行传输。在制度II的化学和微物理过程是不均匀的-例如，光化学或云的形成，表现出强烈的昼夜对比-全球平均垂直示踪剂混合并不总是表现扩散。在第三种情况下，示踪剂是长寿命的，非扩散效应是显着的。利用依赖于物种的涡旋扩散率，我们从第一性原理出发，提供了一种新的分析理论，用于分析潮汐锁定行星上不平衡示踪剂的动力学猝灭点。
2018-08-16 astro-ph.EP
Tidal Locking of Habitable Exoplanets
潜在的可居住行星可以足够接近它们的主恒星，以至于它们直径上的重力差可以将旋转速率固定在特定的频率，这一过程称为潮汐锁定。在圆形轨道上的潮汐锁定行星将同步旋转，但那些在偏心轨道上的行星将要么自动要么超同步旋转。我在两个常用的模型下计算了可居住行星的演化，并发现，例如，一个模型预测，如果地球的初始自转周期为3天，它没有卫星，并且它始终保持现代地球的潮汐特性，那么地球的自转速率将在4.5 Gyr之后同步。较低质量的恒星宿主会对潜在的适居行星产生较强的潮汐效应，GKM矮星的宜居带中的大多数行星都有可能发生潮汐锁定。对于快速旋转的行星，两个模型都预测偏心率增长，并且只有当旋转频率与轨道频率相似时才会发生圆化。极晚期M矮星（小于0.15太阳质量）的潜在可居住行星的轨道很可能在1 Gyr内圆化，因此这些行星将是同步旋转的。比邻星b几乎肯定是潮汐锁定的，但它的轨道可能还没有圆化，所以这颗行星今天可能是超同步旋转的。孤立的和潜在的可居住的开普勒行星候选者的演化计算和大约一半可能被潮汐锁定。最后，在广泛的假设范围内模拟了预测的TESS行星，并且发现绝大多数情况下的潮汐锁定在1 Gyr内。这些结果表明，潮汐锁定过程是在不久的将来发现的大多数潜在宜居系外行星演化的主要因素。[删节]
2017-08-09 astro-ph.EP
Tidal dissipation and the formation of Kepler near-resonant planets
开普勒探测器探测到的多行星系中，有过多的行星接近一阶平均运动共振（2：1和3：2），但周期比略高于共振值。已经提出了几种机制来解释这一观察结果。在这里，我们提供了一些线索，这些近共振系统最初在共振，并通过潮汐耗散达到目前的配置。反对这种情况的论点是，它只适用于近距离系统，而不适用于潮汐效应太弱的最远系统。利用开普勒任务的KOI星表，我们发现最接近的行星系和最远的行星系的周期比分布有显著的差异。这种距离相关的再分配是支持潮汐耗散方案的有力论据。
2014-07-24 astro-ph.EP
