Stellar Spin-Orbit Alignment for Kepler-9, a Multi-transiting Planetary system with Two Outer Planets Near 2:1 Resonance
本文介绍了开普勒9多凌日行星系统中行星b的Rossiter-McLaughlin效应的光谱测量结果。由此产生的天空投影自旋轨道角是$λ=-13^{\circ} \pm 16^{\circ}$，它有利于一个对齐的系统，强烈反对高度失调，极性和逆行轨道。包括开普勒9号在内，现在共有4个多行星系统的罗西特-麦克劳克林效应测量，所有这些都与自旋轨道对齐一致。
2017-12-18 astro-ph.EP
Long-Term Stability of Tightly Packed Multi-Planet Systems in Prograde, Coplanar, Circumstellar Orbits within the $α$ Centauri AB System
我们进行长期的模拟，长达100亿年，2 - 6个行星的密集配置，每个行星的质量与地球一样，在围绕$α$ Centauri AB中的恒星组件的嵌套轨道上运行。最内侧的行星最初的轨道要么在恒星经验宜居带（HZ）的内边缘，要么在恒星保守的HZ的内边缘。虽然在低倾角、低离心率的轨道上的个别行星可以在两颗恒星的宜居带中存活，但来自伴星的扰动要求在每颗恒星的宜居带内的多行星系统中行星的最小间距必须明显大于围绕单颗恒星运行的类似多行星系统的间距，以便长寿。双星伴星会使围绕其中一颗恒星运行的行星轨道产生强制偏心率。在相控适当的拱星轨道上，初始偏心率等于其强迫偏心率的行星可以在比初始圆形轨道的行星更接近的轨道上生存，尽管所需的间距仍然高于绕单恒星运行的行星。在这两颗恒星的经验HZ范围内，总共有多达9颗行星在嵌套的椭圆轨道上可以存活到系统的当前年龄，其中5颗围绕着半人马座$α$ B，4颗围绕着半人马座$α$ A。
2018-01-18 astro-ph.EP
Orbital dynamics of circumbinary planets
我们调查的动力学的非零质量，圆形轨道行星围绕偏心轨道二进制的各种值的二进制偏心率，二进制质量分数，行星质量，和行星半长轴的数值模拟。以往的研究主要采用近似解析的方法来研究长期动态。在静止的倾角状态下，行星和双星一起进动，相对倾角没有变化。对于逆行和逆行的行星轨道，我们探讨了行星轨道天平动与环流的条件和静止倾角的条件。正如解析模型所预测的那样，对于足够高的初始倾角，一颗倾斜的行星的轨道在静止倾斜状态下做平动。对于固定的双星偏心率，静止角是行星与双星角动量之比$j$的单调递减函数。$j$越大，双星偏心率和倾角的演化变化越强烈。我们还计算了临界倾角，分离的循环从振动轨道的逆行和逆行行星轨道。对于逆行轨道和逆行轨道，振动轨道和驻角的性质是完全不同的。数值模拟的结果是在非常好的定量协议与分析模型。我们的研究结果对环双星行星形成和演化具有一定的意义。
2019-08-17 astro-ph.EP
Orbital stability of compact three-planet systems, I: Dependence of system lifetimes on initial orbital separations and longitudes
我们探讨了由三颗行星组成的系统的轨道动力学，每颗行星的质量与地球一样大，在共面的，最初是圆形的，围绕一颗太阳质量的恒星的轨道上。行星的初始半长轴以它们的共同希尔半径相等地间隔开，这相当于等质量的小行星的轨道周期的几何级数。我们的模拟探索了行星的广泛间距，并在长达100亿年的虚拟时间内进行了整合，或者直到任何一对行星的轨道交叉。我们发现相同的一般趋势，系统的寿命呈指数级增长的轨道之间的分离所看到的系统的三个或更多的行星以前的研究。本文的一个重点是超越以前的数值研究发现的粗略趋势，定量探索的性质分散的寿命和不稳定的影响，平均运动共振。与之前的五行星系统的结果相反，一个三行星系统的非平凡部分生存至少几个数量级的时间比大多数其他系统具有类似的初始轨道之间的分离，与一些生存$10^{10}$年在更小的轨道分离比任何发现的五行星系统。初始行星轨道的大幅度移动会导致系统寿命的大约两倍的分散，而一颗行星的初始位置沿其轨道移动100米会导致轨道交叉时间的对数发生较小的变化，特别是对于寿命较短的系统。
2021-04-28 astro-ph.EP
Eccentricities and the Stability of Closely-Spaced Five-Planet Systems
对系外行星的观测表明，行星在近距离轨道上的系统很常见，这引发了一个问题：“行星之间的轨道距离有多近，并且在很长一段时间内仍然保持动力学稳定？”".为了解决这个问题，我们研究了由五颗行星组成的理想化行星系的稳定性，每颗行星的质量与地球相等，绕一颗太阳质量的恒星运行。所有的行星都在同一个平面上，并在同一个方向上运行，行星之间的间距以希尔球半径为单位。我们所整合的大多数系统都是从一个或多个偏心轨道上的行星开始的，考虑的偏心率$e$与$e= 0.05$一样大。对于给定的初始轨道间隔，单个行星的较大初始偏心率通常会导致较短的系统寿命，而系统对初始偏心轨道上的行星的依赖性很小。不稳定时间的近似趋势增加指数与初始轨道分离的行星发现以前的行星与最初的圆形轨道的系统也存在与最初的偏心轨道。平均运动共振也倾向于破坏这些系统的稳定性，尽管系统寿命的减少没有最初的圆形轨道那么大。所有行星都具有初始$e= 0.05$和对齐的近顶角的系统通常比初始半长轴间距相同且只有一颗行星具有$e= 0.05$的系统存活得更长，但它们的寿命略短于行星最初在圆形轨道上的系统。
2020-07-26 astro-ph.EP
Detectability of quasi-circular co-orbital planets. Application to the radial velocity technique
在太阳系中存在着几个共轨结构的天体。然而，共轨系外行星尚未被发现。这种缺乏可能是由于共轨行星和其他轨道配置引起的信号之间的简并。在这里，我们确定了准圆共轨行星的可探测性的标准，并开发了一种解调方法，从观测数据中提取出它们的签名。我们表明，确定一对共轨行星所需的精度只取决于天平动振幅和行星的质量比。我们应用我们的方法合成径向速度数据，并表明，蝌蚪轨道，我们能够确定系统的视线倾斜。我们的方法也适用于通过过境和天体测量技术检测到的行星。
2016-03-25 astro-ph.EP
On the dynamical stability of the proposed planetary system orbiting NSVS 14256825
我们提出了一个详细的动力学分析的轨道稳定性的两个circumbinary行星最近提出的轨道演变的食双星系统NSVS 14256825。正如最近提出的其他环双星行星系通过中央双星之间的互食时间检测到的情况一样，这些行星经不起动力学的仔细检查。这两颗行星的轨道在不到一千年的时间尺度上是非常不稳定的，无论行星轨道之间的相互倾斜如何。对于行星轨道共面的情况，观察到一个中等稳定的小区域，其轨道受到行星轨道之间相互2：1平均运动共振的影响而受到一定程度的保护。然而，即使在这个稳定的区域，测试的系统通常也只能存活100万年的时间尺度，远远短于系统的年龄。我们的研究结果表明，如果在NSVS 14256825系统中有行星，它们必须在与发现工作中提出的轨道截然不同的轨道上移动。显然迫切需要进行更多的观测，以便限制所建议的轨道体的性质。
2013-02-21 astro-ph.EP
Limits on orbit crossing planetesimals in the resonant multiple planet system, KOI-730
开普勒任务从凌日中发现的多个行星候选系统中，有一小部分包含轨道共振或间隔太远而无法共振的行星候选对。我们在这里关注的是四行星系统KOI 730，它的行星周期满足8：6：4：3的比例。通过数值积分四个行星最初在这个共振配置接近最初外部冷的星子盘，我们发现，火星质量的顺序的行星轨道交叉的星子是足以拉动这个系统的共振。大约一个地球质量的行星轨道交叉的星子增加了行星际间距足以类似于多行星候选开普勒系统，位于共振之外。这表明，密集的多行星开普勒系统，主机只有低质量的碎片盘或其碎片盘一直非常稳定。我们发现，行星的倾角增加作为一个函数的质量在星子已经越过行星的轨道。如果系统在气盘耗尽后处于零倾角和共振链中，那么我们可以预期共振距离和相互行星倾角之间存在相关性。这可能使我们有可能区分动力学机制，这些机制解释了多行星系统在共振之外的部分。
2012-07-27 astro-ph.EP
Constraining the primordial orbits of the Terrestrial Planets
太阳系的证据表明，巨行星经历了一个非常迅速的径向迁移时期，其e-折叠时间尺度短于100万年。这种迁移的原因可能是巨行星经历了轨道不稳定，导致它们彼此相遇，导致径向迁移。一些研究表明，这种动力学的不稳定性发生在“晚期”，即所有行星形成和太阳星云消散之后很久。假设类地行星已经形成，那么它们的轨道就会受到巨行星迁移的影响。结果，类地行星的轨道是如何变化的？我们能利用这种迁移来获得关于类地行星原始轨道的信息吗？我们直接模拟了大量的类地行星系统及其对巨行星迁移的响应。我们研究了地球的角动量亏损（AMD）的变化。我们认为，原始AMD值应低于当前值的~ 70%，但高于10%。我们发现有五颗巨行星的情况更好地满足了类地行星的轨道约束。我们预测，火星最初是在一个偏心和倾斜的轨道，而水星，金星和地球的轨道更圆，共面。较低的原始动力学兴奋和行星之间的特殊划分为类地行星形成模拟施加了新的约束。
2013-06-05 astro-ph.EP
The statistical mechanics of planet orbits
据信，类地行星形成的最后“巨型撞击”阶段始于大量行星“胚胎”在近似圆形的共面轨道上。相互的引力作用逐渐激发它们的偏心率，直到它们的轨道交叉，它们碰撞和合并;通过这个过程，幸存的天体数量下降，直到系统包含少量行星，它们在分离良好的稳定轨道上。本文基于剪切片近似和行星均匀地探索相空间所有稳定区域的假设，探索了一个简单的统计模型来描述由这一过程形成的行星轨道分布。该模型提供了分析预测的分布偏心率和半长轴的差异，附近行星的轨道要素之间的相关性，和完整的N-行星分布函数，在一个单一的参数，“动态温度”，这是由行星质量。预测的属性一般是一致的N体模拟的巨人的影响阶段，并与开普勒目录中的太阳系外行星的半长轴差异的分布。类似的模型可以适用于巨行星的轨道，如果这些轨道主要是由行星形成和气体盘消失后的动力学演化决定的。
2015-06-10 astro-ph.EP
Survival of habitable planets in unstable planetary systems
许多观测到的巨行星都位于偏心轨道上。这样的轨道可能是与其他巨行星强烈散射的结果。产生这些散射的动力学不稳定性也可能导致内部轨道上的宜居行星被弹出、摧毁或被运出宜居带。如果一颗宜居行星能够避免抛射和碰撞，并且其轨道保持在宜居带内，我们就说它具有弹性宜居性。在这里，我们模拟岩石行星的轨道演化的行星系，巨行星变得动态不稳定。我们测量可居住行星的弹性，作为观测到的，现在的质量和巨行星轨道的函数。我们发现，宜居行星的存活率在很大程度上取决于巨行星的结构。质量不等的行星系比质量不等的巨行星系更具破坏性。我们还建立了与观测的联系;我们发现，目前偏心率高于0.4的巨行星几乎从来没有一个可居住的内部行星。对于一颗现在离心率为0.2，半长轴为5天文单位的巨行星，它绕着一颗类太阳恒星运行，在宜居带中有50%的轨道对不稳定性有弹性。随着半长轴的增加和离心率的降低，更高比例的可居住行星存活下来并保持可居住状态。然而，如果可居住行星有岩石兄弟姐妹，则存在岩石行星碰撞的重大风险，这将使行星绝育。
2016-08-29 astro-ph.EP
Orbital evolution of a planet on an inclined orbit interacting with a disc
我们研究行星在相对于圆盘倾斜的轨道上的动力学。如果轨道的初始倾角大于某个临界值，圆盘施加在行星上的引力会导致一个Kozai循环，在这个循环中，轨道的偏心率会被抽到很大的值，并随着时间以与倾角反相的方式振荡。另一方面，倾角和偏心率都受到行星穿过圆盘时所受到的摩擦力的阻尼。我们表明，通过保持在大值的倾斜或偏心率，Kozai效应提供了一种延迟与光盘和圆化的轨道对齐的方式。我们发现临界值的特点是小到大约20度。通常情况下，海王星或质量较低的行星在盘的寿命期间会保持在倾斜和偏心的轨道上，而木星或质量较高的行星的轨道会对齐和圆化。这可能在行星形成的情景中发挥重要作用。
2012-09-21 astro-ph.EP
Tidal decay and circularization of the orbits of short-period planets
通过数值模拟和给出相对轨道半长轴和偏心率变化的平均方程，分析了单行星系统的长期潮汐演化。对于不同类型的行星，我们计算由于行星和恒星潮汐的变化。然后，我们计算的离心率的临界值，恒星潮汐成为主导的行星潮汐。轨道衰变和环化的时间尺度也进行了讨论和比较。
2009-04-23 astro-ph.EP
Orbital characteristics of planetesimals captured by circumplanetary gas disks
足够大质量的成长中的巨行星有着环绕行星的圆盘，而圆盘对固体的捕获可能会影响行星的成长和它们周围卫星系统的形成。除了尘埃粒子提供给磁盘与流入的气体，最近的研究表明的重要性，捕获的微行星的运动是去耦的气体，但轨道演化的捕获机构在环行星际气体盘还没有详细研究。在目前的工作中，使用三体轨道积分和解析计算，我们研究的轨道特性和随后的动力学演化的星子捕获的气体阻力从环行气体盘。我们发现，在大多数情况下，在永久捕获的时间的行星为中心的微行星轨道的半长轴小于约三分之一的行星的希尔半径。一般来说，被捕获的天体会迅速螺旋进入行星，而逆行轨道的轨道衰减速度更快，这是因为来自行星周围气体的强劲逆风。当一个被捕获到逆行轨道的微行星在螺旋进入行星之前受到足够强的气体阻力时，它的轨道在径向位置转向逆时针方向，这可以用斯托克斯数来解释。我们还发现，那些被捕获到某些类型的轨道可以生存很长一段时间，即使在气体阻力下，无论是在逆行和逆行的情况下，这可能是重要的不规则卫星的巨行星的起源。
2016-04-28 astro-ph.EP
Dynamical orbital evolution scenarios of the wide-orbit eccentric planet HR 5183b
最近发现的巨大系外行星HR 5183 b存在于一个宽的、高偏心率的轨道上（$a=18$ \，au，$e=0.84$）。它的主星有一个共同的自行伴星，可能在一个束缚轨道上。在本文中，我们探讨的情况下，激励的偏心率的行星在这样的二元系统，考虑行星-行星散射，Lidov-Kozai周期从二元作用于一个单行星系统，或Lidov-Kozai周期作用于两个行星系统，也经历了散射。在没有双星伴星的情况下，行星-行星散射有$2.8-7.2\%$概率将偏心率抽到我们模拟中的观测值，这取决于两颗行星的相对质量。来自双星的Lidov-Kozai周期作用在最初的圆形轨道上可以激发出观测值的偏心率，但需要非常特定的轨道配置，总体上，在观测到的高偏心率（$0.6\%$）下捕获轨道的概率很低。最好的情况是在有双星伴星的情况下，行星与行星之间的散射：在这里，散射为幸存的行星提供了初始的偏心率增加，随后通过双星的Kozai周期进一步增加。我们发现$14.5\%$的成功率目前观察$e\ge0.84$在这个设置。单行星加双星和双行星加双星的情况是可能区分的，如果双星和行星的相互倾角可以测量，因为后者允许更广泛的相互倾角。散射和Lidov-Kozai强迫的结合也可能在其他宽轨道偏心巨行星中起作用，这些行星有很高的双星伴星率。
2021-11-29 astro-ph.EP
Self-Organizing Systems in Planetary Physics: Harmonic Resonances of Planet and Moon Orbits
行星和月球轨道的几何排列成规则的距离间隔模式是自组织系统的结果。自组织系统的正反馈机制是通过谐波轨道共振实现的，导致太阳或恒星系统中长期稳定的行星和月球轨道。行星的距离模式最初是由经验的提丢斯-波德定律描述的，并由具有恒定几何级数因子（对应于对数间距）的广义版本描述。我们发现，轨道周期$T_i$和行星距离$R_i$从太阳是不一致的对数间距，而是遵循量化缩放$(R_{i+1}/R_i) = (T_{i+1}/T_i)^{2/3} = (H_{i+1}/H_i)^{2/3}$，其中的谐波比由五个主要的共振，即$(H_{i+1} : H_{i}) = (3:2), (5:3), (2:1), (5:2), (3:1)$。我们发现，轨道周期比往往遵循量子化谐波比在增加的顺序。我们应用这个谐波轨道共振模型的行星和卫星在我们的太阳系，并对55 Cnc和HD 10180行星系的系外行星。该模型允许我们预测失踪的行星在每个行星系，基于准规则的自组织模式的谐波轨道共振区。我们预测在恒星55 Cnc（和HD 10180）周围有7颗（和4颗）失踪的系外行星。预测行星和月球距离的准确性达到几个百分点。所有分析的系统被发现有$\approx 10$共振区，可以被长期稳定轨道上的行星（或卫星）占据。
2017-08-29 astro-ph.EP
Five Long-period Extrasolar Planets in Eccentric orbits from the Magellan Planet Search Program
麦哲伦速度巡天发现了五颗围绕G和K矮星运行的新行星。这些伴星是木星质量的行星，在偏心（e \geq 0.24）的中长期轨道上运行。HD 86226b围绕着一颗金属丰度为G2的矮星。行星的MP sin i质量为1.5 MJUP，半长轴为2.6 AU，离心率为0.73。HD 129445b围绕着一颗富含金属的G6矮星运行。该行星的最小质量为MP sin i =1.6 MJUP，半长轴为2.9 AU，离心率为0.70。HD 164604b围绕一颗K2矮星运行。MP sin i质量为2.7 MJUP，半长轴为1.3 AU，偏心率为0.24。HD 175167b是一颗富含金属的G5恒星。MP sin i质量为7.8 MJUP，半长轴为2.4 AU，偏心率为0.54。HD 152079b围绕一颗G6矮星运行。行星的MP sin i质量为3 MJUP，半长轴为3.2 AU，离心率为0.60。
2010-01-26 astro-ph.EP
Scattering outcomes of close-in planets: constraints on planet migration
许多靠近轨道的系外行星被观测到具有相对较高的离心率和较大的恒星偏心率。我们通过研究两个和三个气体巨行星在近轨道（0.05 AU < a < 0.15 AU）的系统中大量轨道积分的动力学结果，探索了这些结果来自行星-行星散射的可能性。我们发现，在这些轨道分离，不稳定的系统开始与低偏心率和相互倾斜（$e\lesssim0.1$，$i\lesssim0.1$）通常会导致行星-行星碰撞的碰撞产物是一个行星在一个低偏心率，低倾角的轨道。这一结果与观察结果不一致。我们的结论是，偏心率和倾斜激发行星行星散射必须先迁移到短周期轨道的行星。这一结果限制了行星迁移的理论：半长轴必须缩小1-2个数量级，而不影响偏心率和倾角。
2014-04-21 astro-ph.EP
Spin Dynamics of Extrasolar Giant Planets in Planet-Planet Scattering
行星-行星散射最能解释太阳系外巨行星的离心率分布。过去的文献表明，行星的轨道演变是由于行星-行星散射。本文研究了双行星系统中行星-行星散射中行星的自旋演化。自旋可以显着演变，由于自旋-轨道耦合可能通过演变的自旋和轨道进动在行星-行星散射阶段。行星自转的主要扭矩来源是恒星扭矩，行星平面扭矩的贡献可以忽略不计。作为自旋演化的结果，行星最终可能会像我们太阳系中的行星一样具有显著的平行度（行星自身轨道法线与自旋轴之间的角度）。
2021-03-29 astro-ph.EP
Evolution of a disc-planet system with a binary companion on an inclined orbit
我们研究轨道倾角的变化与岁差的盘行星系统，发生通过引力相互作用与一个倾斜的轨道上的双伴侣。我们调查这种情况下是否可以解释巨大的行星在近轨道上高度倾斜的恒星赤道平面。我们获得的条件保持近似共面性和测试他们与SPH模拟。对于感兴趣的参数，系统经历近似的刚体进动与适度的翘曲，而行星向内迁移。由于压力的作用，不需要阀瓣自身重力来保持这种结构。我们认为一个磁盘和单一的行星不同的初始倾角的二进制轨道的组合系统和系统的三个行星的迁移导致动力学不稳定，重新排序的行星的中平面。由于相互作用主要是由时间平均的四极分量的二进制的扰动潜力，结果为圆形轨道可以缩放适用于偏心轨道。当双星轨道参数的变化发生在超过轨道周期的时间尺度上时，系统会自动作出反应。因此，在缓慢移除的情况下，保持倾斜度的变化。因此，这里研究的产生高倾角行星轨道的方案是有希望的。
2014-02-12 astro-ph.EP
The Fragility of the Terrestrial Planets During a Giant Planet Instability
如果巨行星经历轨道不稳定性，使一个或多个冰巨星蒸发，那么外太阳系的许多特征在数值模拟中都会重现。在这种不稳定期间，木星和土星的轨道发生偏离，跨越其2：1平均运动共振（MMR），这种共振交叉可以激发类地行星轨道。使用这种巨大的行星不稳定性的模拟大合奏，我们直接模拟在此过程中的类地行星轨道的演变，特别注意再现外行星的基本特征的系统。在保留四颗巨行星并以木星和土星超过2：1的MMR结束的系统中，我们发现至少有85%的概率至少有一颗类地行星丢失。此外，设法保留所有四个类地行星的系统通常会以类地行星的偏心率和倾角大于观测值而结束。类地行星轨道的激发水平与观测轨道相当的可能性小于~5%。如果我们考虑到外行星轨道复制良好的概率，我们发现内行星和外行星的轨道结构在同一系统中同时复制的概率为1%或更低。这些微小的概率增加了这样一种可能性，即巨行星的不稳定性发生在类地行星形成之前。这种情况意味着巨行星的不稳定性不是后期重轰炸的来源，类地行星的形成是在巨行星处于现代构型时完成的。
2015-10-28 astro-ph.EP
Type II migration of planets on eccentric orbits
观测到的系外行星都具有大质量（平均M sin i为1.65 MJ）和大范围的轨道偏心率（0 < e < 0.94）。由于行星被认为是在星周盘中形成的，因此行星形成的一个重要问题是确定气体盘是否会影响偏心行星的轨道，以及影响的程度。最近的研究已经探索了盘与偏心轨道上的类地行星之间的相互作用，以及盘与近圆轨道上的气体巨星之间的相互作用，但对盘与偏心气体巨星之间的相互作用知之甚少。这种情况可能是由于在盘仍然存在时的散射，或者可能是通过引力不稳定性形成的行星形成。我们填补了这一空白的偏心，大规模（间隙形成）行星盘使用流体动力学代码FARGO模拟。虽然行星的长期轨道演化取决于盘的性质，包括所使用的边界条件，但当行星被释放到盘中时，盘总是起到阻尼偏心的作用。这种偏心阻尼发生在40年的时间尺度上，比迁移时间尺度快15倍。
2009-04-21 astro-ph.EP
Puzzling out the coexistence of terrestrial planets and giant exoplanets. The 2/1 resonant periodic orbits
到目前为止，已经发现了数百颗巨行星，在巨行星系统中寻找系外地球变得非常有趣。在这项工作中，我们的目标是解决一个巨大的行星内部的轨道上的地球伴侣可能长期共存的问题，并探讨非共振和共振配置的稳定区域的程度。我们的研究主要集中在限制性三体问题上，其中内部的类地行星（无质量天体）在恒星和外部大质量行星的引力作用下沿圆形或椭圆形轨道运动。利用去趋势快速李雅普诺夫指标作为混沌指标，通过改变外巨行星的偏心率和内类地行星的半长轴，构造了系统的动力学稳定性映射，并确定了系统稳定域的边界.在周期轨道族计算的指导下，相空间被精心选择的稳定周期轨道解开，从而支撑稳定域。我们提供了所有可能的稳定域共面对称的配置和显示，一个类地行星，无论是在平均运动共振或不，可以与一个巨大的行星共存，当后者移动的圆形或（甚至高度）偏心轨道。新的家庭的对称和非对称周期轨道的2/1共振。结果表明，即使两颗行星的轨道都是高度偏心的，一颗内类地行星也可以在共振对称轨道上与一颗巨大的偏心外行星长时间共存。对于22个已探测到的由高偏心率巨行星组成的单行星系统，我们讨论了类地行星存在的可能性。这项研究特别适合于研究已探测到的巨行星系统中的伴星，并有助于改进观测数据。
2018-04-27 astro-ph.EP
Forming Close-in Earth-like Planets via a Collision-Merger Mechanism in Late-stage Planet Formation
大量的系外行星被发现在非常接近的轨道上围绕着它们的宿主恒星运行，这极大地促进了我们对行星形成过程的理解。现在人们普遍认为，这样的短周期行星不可能形成{ \em in situ}，而是一定是从离主星更远的形成位置迁移到它们现在的轨道。在行星形成的后期，一旦原行星盘中的气体消散，迁移停止，在内部盘区域运行的气体巨星将激发星子和行星胚胎，导致轨道交叉和大撞击的速度增加。我们提出的动力学模拟的结果在这个后期阶段的行星形成的星子演化。我们发现，揭示了一种机制，通过这种机制，行星胚胎的碰撞合并可以将类地行星直接踢到非常接近其母星的轨道上。
2010-12-09 astro-ph.EP
Interaction between massive planets on inclined orbits and circumstellar discs
我们研究了大质量行星和气体盘之间的相互作用，其质量在原行星盘的预期范围内。我们使用SPH模拟来研究大质量行星的轨道演化以及行星质量在1和$6\ \rmn{M_J}$之间的盘的动力学响应，以及初始相对轨道倾角的全范围。在倾斜轨道上的行星可能会形成间隙。对于给定的行星质量，存在一个阈值相对轨道倾角，在该阈值之下形成间隙。在高相对倾角时，倾角衰减率随行星质量的增大和初始相对倾角的减小而增大。对于初始半长轴为5 AU和$i_0=80^\circ,$的相对倾角，$10^\circ$的倾角衰减所需的时间分别为$\sim10^{6}\ \rmn{yr}$和$\sim10^{5}\ \rmn{yr}$（对于$1\ \rmn{M_J}$和$6\ \rmn{M_J}$）。倾斜轨道上的行星会使盘产生一定程度的弯曲，这对$1\ \rmn{M_J}$来说可以忽略不计，但对质量为$6\ \rmn{M_J}$的行星来说，随着质量的增加，这种弯曲会变得相当显著。我们还发现了一个固体进动的总盘角动量矢量和行星轨道动量矢量的总角动量矢量。我们的结果表明，一个倾斜的大质量行星对原行星盘的影响可以导致显着的磁盘结构和方向的变化，从而可以影响行星的轨道演化显着。
2013-02-08 astro-ph.EP
1:1 orbital resonance of circumbinary planets
最近对开普勒-47中第三颗行星的探测表明，双星可以在环双星轨道上拥有几颗行星。为了了解这样的系统的演变，我们进行了二维流体动力学模拟的circumbinary光盘与两个嵌入式行星的几个开普勒系统。在开普勒-47和开普勒-413这两个例子中，行星在圆盘内缘附近的行星停车位置以1：1的平均运动共振被捕获。轨道完全对齐，平均偏心率约为0.25至0.30，行星以马蹄形运动纠缠。随后的n体模拟没有光盘显示的配置是稳定的。我们的研究结果指出，存在一类新的稳定的共振轨道的双星。这样的轨道在现实中是否存在还有待观察。
2019-08-27 astro-ph.EP
The Dynamic Proto-atmospheres around Low-Mass Planets with Eccentric Orbits
原行星嵌入气态原行星盘时能够吸积原始大气。原始大气的形成和结构受行星盘环境和轨道效应的影响。特别是，当行星在偏心轨道上时，它们与气体的相对速度可以超过声速。行星会产生剥离大气层的弓形激波。我们用辐射流体动力学模拟研究了低质量偏心轨道行星上的原大气层。本文建立了一个原大气的二维辐射模式，并将气体和尘埃的不透明度列成表格。这些解揭示了弓形激波结构内部的大规模气体再循环。偏心行星上的大气层通常比圆形轨道的行星少三到四个数量级。然而，总体而言，超音速环境有利于行星保持早期稳定的大气，而不是有害的，因为通过循环流稳定的气体供应。我们还定量地探讨了行星与气体的相对速度、行星质量和背景气体密度对这种大气的影响。我们的随时间变化的模拟跟踪原大气层的轨道演化与行星盘参数在整个轨道上变化。当行星在偏心轨道上运行时，大气特性显示出振荡模式，相位滞后。总而言之，低质量的偏心行星可以保留小的原大气层，尽管弓形冲击的剥离效应。大气层总是与盘状气体相连并相互作用。这些发现为研究迁移和散射对行星原大气层的影响提供了重要的见解。
2020-07-08 astro-ph.EP
The Weihai Observatory search for close-in planets orbiting giant stars
已知行星绕巨星运行，但在0.5天文单位（P<100天）内的行星数量不足。初升的巨星还没有膨胀到足以吞没这样的行星，但是潮汐力可以把行星带到恒星表面，远远超出恒星半径。所以问题仍然存在：这些恒星中的潮汐力是否足够强大，足以吞没所有失踪的行星？本文介绍了山东大学威海天文台一个获得亮巨星径向速度的高频差观测计划。我们目前的行星主机Beta Gem（HD 62509）的数据，确认我们有能力获得准确和精确的速度，我们的数据实现了7.3米/秒的均方根开普勒轨道拟合。这个行星搜索计划目前每年接收约100个夜晚，使我们能够积极地追求短周期行星，以确定它们是否真的不存在。
2015-07-22 astro-ph.EP
Hot Jupiters from Secular Planet--Planet Interactions
大约25%的“热木星”（太阳系外木星质量的行星，轨道很近）实际上是沿着与恒星自转方向相反的方向运行的。来自遥远双星伴星的扰动可以产生高倾角，但不能解释相对于系统总角动量逆行的轨道。恒星背景下的这种轨道可以通过等级三星系统中的长期（即长期）扰动产生。在这里，我们报告了一个类似的分析的行星体，包括八极阶效应和潮汐摩擦，并发现我们可以产生热彗星的轨道是逆行的总角动量。对于遥远的恒星质量扰动，这样的结果是不可能的。在行星摄动的情况下，内轨道的角动量分量平行于总角动量不需要是常数。事实上，正如我们在这里展示的，它甚至可以改变符号，导致逆行轨道。在内部轨道的混沌演化过程中，一个短暂的高离心率的漂移允许行星-恒星潮汐相互作用迅速使该轨道成圆形，使行星脱钩并形成逆行的热木星。
2011-06-10 astro-ph.EP
Pair-correlation analysis of HD 10180 reveals a possible planetary orbit at about 0.92 AU
研究了系外行星系统HD 10180中六颗已知行星的位置对相关。有六个非平凡的和几乎等距的峰。这证明了轨道之间的较长范围的位置顺序，并建议在0.92 AU的第七个轨道与这些相关性一致。
2010-09-28 astro-ph.EP
Orbital Stability of Closely-Spaced Four-planet Systems
South Dakota School of Mines and Technology（南达科他矿业与技术学院）；Stevens High School（史蒂文斯高中）；Space Science & Astrobiology Division, NASA Ames Research Center（NASA艾姆斯研究中心空间科学与天体生物学部门）
研究四行星系统轨道稳定性，发现其寿命随行星间距增加而指数增长，一阶和二阶共振影响系统稳定性，三阶共振也有破坏作用。
2026-01-16 astro-ph.EP
Long term evolution of planetary systems with a terrestrial planet and a giant planet
我们研究了在巨行星引力摄动下类地行星的长期轨道演化。特别是，我们感兴趣的情况下，这两个行星是在同一平面，是相对接近。我们研究了两种可能的配置：巨行星的轨道要么在较小行星的轨道之外，要么在较小行星的轨道之内。将摄动势展开到高阶，得到了地球行星轨道的解析解。分析估计，然后从数值积分的完整的运动方程的结果进行比较，我们发现，分析解决方案的工作相当不错。一个有趣的发现是，新的分析估计大大提高了预测的时间尺度的轨道演变的类地行星相比，八极阶扩展。最后，我们简要讨论了分析估计在天体物理问题中的可能应用。
2016-06-09 astro-ph.EP
Spin-orbit misalignement for the transiting planet HD 80606b
本文对过境行星HD 80606 b的日食光度学和视向速度进行了全球马尔可夫链蒙特卡罗分析。尽管缺乏完整的凌日光变曲线，但行星的大小测量精度很高（R_p = 1.04 + 0.05 - 0.09 R_Jup），同时轨道参数也得到了改进。这个全球分析显示，HD 80606 b的轨道轴相对于主星的自转轴有明显的倾斜（Beta = -59 +18-28度），提供了一个令人信服的证据，证明HD 80606 b的特殊轨道是由Kozai迁移机制造成的。
2009-06-26 astro-ph.EP
Observational constraints on the orbit and location of Planet Nine in the outer solar system
我们使用一套广泛的数值模拟来约束行星九的质量和轨道，最近提出的扰动在一个遥远的偏心轨道在外太阳系。我们比较我们的模拟对准偏心高半长轴柯伊伯带对象的观察到的人口，并确定哪些模拟参数是统计上与观测兼容。我们发现，只有一个狭窄的范围内的轨道要素可以重现的意见。特别是，第九行星的半长轴、偏心率和质量的组合强烈地决定了遥远的偏心柯伊伯带天体的轨道限制的半长轴范围。允许的轨道，限制柯伊伯带天体的半长轴超过380天文单位，近日点大约在150和350天文单位之间，半长轴在380和980天文单位之间，质量在5和20地球质量之间。轨道封闭的天体通常也有类似于行星的轨道平面，这表明行星与黄道倾斜约30度。我们将第九行星的允许轨道位置和估计亮度与之前和正在进行的调查进行比较，这些调查对行星的探测很敏感，并使用这些调查排除了大约三分之二的行星轨道。第九行星可能在远日点附近，亮度大约为$22<V<25$。在冲日，它的运动，主要是由于视差，可以很容易地在24小时内检测到。
2016-06-09 astro-ph.EP
Predicting a third planet in the Kepler-47 circumbinary system
我们已经研究了开普勒-47行星系中的第三颗环双星行星是发现这些行星期间报告的单一无法解释的凌日事件的来源的可能性。我们应用MEGNO技术来确定相空间中第三颗行星可以保持准周期轨道的区域，并通过整合整个5个天体（双星+行星）来评估三行星系统的长期稳定性。我们确定了两颗已知行星之间的几个稳定区域，以及开普勒-47 c轨道之外的第三颗行星轨道可能稳定的区域。为了限制这颗行星的轨道，我们使用了无法解释的过境事件的测量持续时间（$\sim 4.15$小时），并将其与稳定轨道系综中第三颗行星的过境持续时间进行了比较。为了消除具有相似过境持续时间的轨道之间的简并，我们认为行星处于圆形轨道，并解析计算其周期。后者将第三颗行星的轨道周期上限定为424天。我们的分析表明，如果在发现开普勒-47环双星系统期间发现的无法解释的凌日事件是由于行星物体造成的，那么这颗行星将处于半长轴小于1.24 AU的低偏心率轨道。进一步限制这颗行星的质量和轨道要素需要重新分析目前所有可用的数据，包括宣布发现该系统后获得的数据。我们目前的详细信息，我们的方法，并讨论了结果的影响。
2014-11-17 astro-ph.EP
The architecture of the GJ876 planetary system. Masses and orbital coplanarity for planets b and c
我们提出了一个综合分析先前发表的高精度径向速度和天体测量的GJ 876行星系使用自洽模型，占行星-行星的相互作用。假设到目前为止在系统中识别的三颗行星是共面的，我们发现，在分析中包括天体测量并不会导致最佳拟合倾角与里维拉和合作者单独分析径向速度所发现的最佳拟合倾角显著不同。在这种独特的情况下，行星与行星之间的相互作用是如此重要，以至于径向速度数据集对系统的倾角更加敏感，因为相互作用依赖于系统中两颗气体巨行星（行星b和c）的真实质量。天体测量确实允许确定行星b的绝对轨道倾角（即区分i和180-i）和升交点的经度，这允许我们在结合动力学考虑时量化其轨道和行星c轨道之间的相互倾角。我们发现行星之间的倾角为5.0 +3.9 -2.3度。这一结果首次确定了正常恒星周围系外行星系统的共面程度。我们发现这两颗行星的轨道几乎是共面的，就像太阳系行星的轨道一样，这表明这两颗行星可能形成于一个拱星盘中，并且它们随后的动力学演化为2：1的平均运动共振只导致了一个小的相互倾斜的激发。这项调查表明，如何程度的共面性其他系外行星系统也可以建立使用现有设施获得的数据。
2009-01-20 astro-ph.EP
Warping a protoplanetary disc with a planet on an inclined orbit
最近对几个原行星盘的观测发现了在盘的内部区域偏离平面圆周运动的证据。对这些观测结果的一个可能的解释是圆盘弯曲，这可能是由一颗行星在未对准的轨道上引起的。我们对原行星盘和未对准的行星之间的潮汐相互作用进行了三维数值模拟。对于低行星质量，我们表明，我们的模拟准确地模拟倾斜的行星轨道（中等倾角）的演变。对于一颗质量足以形成间隙的行星，圆盘被分成两个部分，行星轨道内部和外部的气体分别演化，形成内部和外部圆盘。由于行星的倾斜，在行星轨道上产生了翘曲，使得这些圆盘之间存在相对倾斜和扭曲。我们表明，当其他参数保持不变，相对倾角，发展之间的内部和外部光盘取决于外半径的总光盘建模。对于一个给定的光盘质量，我们的研究结果表明，观测相关的翘曲更强烈地依赖于行星的质量，而不是轨道的倾角。
2018-08-16 astro-ph.EP
Stable Orbits in the Feeding Zone of the Planet Proxima Centauri c
该研究通过建模星子轨道演化，发现比邻星c行星形成后，部分星子可在其吸积带内稳定轨道或共振中长期存在。
2023-09-01 astro-ph.EP
Thermal-orbital coupled tidal heating and habitability of Martian-sized extrasolar planets around M stars
M型恒星是寻找太阳系外可居住行星的好目标。由于它们的有效温度很低，M星的宜居带非常接近恒星本身。对于靠近恒星的行星，潮汐加热在热演化和轨道演化中起着重要的作用，特别是当行星轨道具有相对较大的偏心率时。虽然潮汐加热与行星的热状态和轨道相互作用，但对M星周围的太阳系外行星的这种耦合计算还没有进行过。我们使用简单的结构和轨道模型进行耦合计算，并分析了一个类地行星的热状态和可居住性。考虑到这颗行星是火星大小，潮汐加热并部分融化地幔，如果恒星质量小于太阳质量的0.2倍，并且轨道的初始偏心率大于0.2，则保持平衡态。由于地幔熔化而减少的热量耗散使这颗行星即使轨道距离很小，也能在宜居带停留10 Gyr以上。平衡态下的地表热通量介于火星和木卫一之间。行星的热状态主要取决于偏心率的初始值和恒星的质量。
2014-06-10 astro-ph.EP
The 1:1 resonance in Extrasolar Systems: Migration from planetary to satellite orbits
我们提出了家庭的对称和非对称的周期轨道在1/1共振，一个行星系组成的一个恒星和两个小机构，在比较的恒星，在同一个平面内移动的相互吸引力。稳定的1/1共振周期轨道属于一个有行星分支和卫星分支的家族，行星分支中的两颗行星以非零偏心率运行在近似开普勒轨道上，卫星分支中的两颗行星之间的引力相互作用主导了来自恒星的吸引力，两颗行星形成了一个围绕恒星旋转的近距离双星。研究了该族周期轨道的稳定区域。接下来，我们研究了一个包含两颗行星的行星系，当系统中包含一个拖曳力时，系统初始处于稳定的1/1共振周期运动。我们证明，如果我们开始与1/1共振的行星系与大偏心率，系统迁移，由于阻力，{ \it沿家庭的周期轨道}，并最终被困在一个卫星轨道。原则上，这提供了一个产生卫星系统的机制：我们从一个行星系开始，最后一个阶段是一个系统，其中两个小天体形成一个近距离双星，其质心围绕恒星旋转。
2011-05-13 astro-ph.EP
The Equilibrium Temperature of Planets in Elliptical Orbits
轨道偏心率与行星从母恒星接收的平均恒星通量之间存在正相关。然而，人们常常假定平均平衡温度会随着偏心率的增加而相应地增加。在这里，我们通过计算和比较轨道距离，恒星通量和平衡温度的空间和时间平均值的解析解来测试这一假设。我们的解决方案表明，行星的平均平衡温度，与一个恒定的温度梯度，慢慢地减少离心率，直到收敛到一个值90%的圆形轨道。这可能是许多类型的行星的情况（例如，热木星）;然而，行星的实际平衡和地面温度也取决于木星和温室的轨道变化。我们的研究结果也对理解气候，可居住性和潜在的类地行星的出现有影响。例如，它有助于解释为什么在高椭圆轨道上的行星的宜居带的界限比平均通量近似所预期的要宽，正如气候模型所显示的那样。
2017-02-23 astro-ph.EP
On the mutually inclined orbits of planets in the CoRoT-7 extrasolar planetary system
我们提出了一种方法，能够确定CoRoT-7的行星是否在相互倾斜的轨道上运动，其数量级为i > 10度。太阳系外系统CoRoT-7的行星与主星的距离非常近，这导致了其快速的动力学发展。因此，在用CoRoT卫星从空间进行至少三年足够精确的观测之后，就有可能确定最内侧行星CoRoT-7 b相对于观测者的倾角。不同的倾角会导致不同的持续时间的过境时间的行星在前面的恒星，因此会给我们一个更好的知识，这个系统的架构。借助数值积分和分析估计，我们检查如何倾斜轨道的额外的行星将改变过境持续时间的CoRoT-7 b。经过3年的观测，当一颗额外的行星将在相对于CoRoT-7 b倾斜的轨道上（I_mutual > 10度）时，可以观察到凌日持续时间增加了分钟数量级。
2010-10-18 astro-ph.EP
Planets in Spin-Orbit Misalignment and the Search for Stellar Companions
发现巨大的行星靠近它们的主星运行是早期系外行星科学最意想不到的结果之一。天文学家发现，这些“热彗星”中有很大一部分的轨道与它们的主恒星的旋转轴基本上不一致。我们最近报道了利用3.9米英澳望远镜的数据测量WASP-79 b的自旋-轨道失调。当代的行星形成模型产生的行星轨道几乎与其主恒星的赤道共面。我们讨论的机制，可以驱动行星进入自旋轨道错位。最常见的是Kozai机制，它需要一个遥远的大质量伴星存在于恒星-行星系统中。因此，我们描述了一个体积有限的直接成像调查的热木星系统与测量的自旋轨道角，寻找恒星同伴的存在和测试的Kozai假说。
2014-03-04 astro-ph.EP
Tracking Advanced Planetary Systems (TAPAS) with HARPS-N VIII. A wide-orbit planetary companion in the hot-Jupiter system HD 118203
本研究基于17年径向速度与TESS光度数据，确认HD 118203系统中存在一颗11倍木星质量的宽轨道伴星，形成层级行星系统，并探讨其动力学与形成机制。
2024-07-16 astro-ph.EP
The Orbital Stability of Planets Trapped in the First-Order Mean-Motion Resonances
许多包含多个超级地球的太阳系外行星系已经被发现。考虑到标准的I型行星迁移的N体模拟表明，原行星被捕获到靠近内盘边缘的平均运动共振轨道，在那里迁移停止。以前的N体模拟表明，共振系统的轨道稳定性取决于被捕获行星的数量。在不稳定的情况下，通过行星间的紧密散射和合并，最终形成非共振的多重系统。在本文中，我们调查的临界数量的共振捕获行星超过轨道不稳定发生后磁盘气体耗尽。我们发现当行星总数（$N$）大于临界数（$N_{\rm crit}$）时，轨道不稳定性开始的时间尺度--穿越时间与非共振情况相似，而对于$N\leq N_{\rm crit}$，轨道不稳定性在轨道计算时间（$10^8$ Kepler时间）内从未发生。因此，跨越临界数的跨越时间的转变是剧烈的。当所有的行星被困在7：6共振的相邻对，$N_{\rm crit} = 4$。通过改变轨道间距和行星质量，研究了4：3，6：5和8：7共振的临界数随轨道间距的变化关系.当行星质量固定时，临界数随希尔半径轨道间距的增加而增加;当希尔半径轨道间距固定时，临界数随行星质量的增加而增加。我们还计算了一个系统的情况下，这不是由相同的共振。稳定性的急剧转变可能是多个超级地球（非共振或共振）的多样性的原因，这是由$Kepler$任务揭示的。
2012-08-29 astro-ph.EP
Disruption of Planetary Orbits Through Evection Resonance with an External Companion: Circumbinary Planets and Multiplanet Systems
双星周围的行星和多行星系统中的行星可能会经历共振偏心率激发和破坏，由于来自遥远的恒星伴星的扰动。这种“逃逸共振”发生在行星的拱点进动频率，由与内部双星或其他行星相关的四极驱动，与外部伴星的轨道频率相匹配。我们发展了一个分析理论来研究轨道共振对环双星和多行星系统的影响。我们推导出了系统长期演化过程中行星有效偏心率激发或共振俘获的一般条件。应用到环双星行星，我们表明，向内的行星迁移可能会导致偏心率增长，由于与外部扰动的evection共振，和周围的行星收缩双星可能无法生存的共振偏心率增长。另一方面，在多行星系统中，显著的偏心率激发发生在行星和双星半长轴的有限参数空间中，并且要求行星迁移足够慢。
2016-02-15 astro-ph.EP
Architectures of Planetary Systems and Implications for their Formation
多普勒行星搜索显示，许多巨行星的轨道靠近它们的主恒星或在高度偏心的轨道上。这些和随后的观测激发了行星形成的新理论，这些理论引用了多行星系统中的引力相互作用来解释轨道偏心率甚至短周期巨行星的激发。最近，美国宇航局的开普勒任务已经确定了300多个具有多个过境行星候选者的系统，其中包括许多潜在的岩石行星。这些系统中的大多数包括多个行星，其轨道和大小在地球和海王星之间。这些系统代表了另一种新的和意想不到的行星系，并提供了一个机会，以测试理论发展，解释性质的巨型系外行星。目前，我们对这种行星系的了解有限，主要是关于它们的大小和轨道周期。随着开普勒长期、几乎连续监测的出现，凌日时间变化（TTV）方法已经发展成为一种新技术，用于表征数百颗行星相互行星摄动的引力效应。TTV可以提供行星质量、密度和轨道的精确（但复杂）约束，即使是对于具有微弱宿主恒星的行星系。在未来的几年里，天文学家将把TTV观测转化为对低质量行星的行星系的形成和轨道演化越来越强大的约束。在TTV、改进的多普勒巡天、高对比度成像活动和微透镜巡天之间，天文学家可以期待在未来十年内更好地了解行星形成。
2014-04-11 astro-ph.EP
Orbital stability of two circumbinary planets around misaligned eccentric binaries
利用$n$体模拟方法研究了由两颗非零质量行星组成的倾斜环联行星系的稳定性。行星最初是在圆形轨道上，彼此共面，如果它们形成在一个平坦但倾斜的环双星气体盘中，并且在一个远小于盘节进动周期的时间差内与盘脱离，这是可以预期的。我们限制稳定的多行星环双星系统的参数。行星与行星之间以及行星与双星之间的相互作用都可能导致复杂的行星倾斜振荡，从而使其中一颗或两颗行星的轨道不稳定。由于这两种相互作用之间的相互作用，该系统比这些单独相互作用的影响要不稳定得多。系统的稳定性对双星的偏心率、轨道倾角和两颗环双星行星的半长轴都很敏感。如果外行星位于$5\,a_{\rm b}$，超过与内行星2：1的平均运动共振，系统通常是稳定的。对于较大的内行星半长轴，系统不太稳定，因为冯-蔡佩尔-科扎伊-利多夫机制起着重要的作用，特别是对于低偏心率的双星。在不稳定的情况下，最可能的结果是一颗行星被抛出，另一颗行星仍然被束缚在一个高度偏心的轨道上。因此，我们认为这种不稳定性是产生自由浮动行星的有效机制。
2023-03-13 astro-ph.EP
Effects of capturing a wide-orbit planet on planetary systems: system stability and Habitable Zone bombardment rates
很大一部分恒星是在密集的星团中形成的。在星团中，恒星之间在距离小于100天文单位的近距离相遇是常见的。已经证明，在近距离接触中，行星可以在恒星之间转移。与系统中形成的行星相比，这些被捕获的行星将处于不同的轨道上，通常处于非常宽，偏心和倾斜的轨道上。我们研究这些被捕获的行星如何影响其新系统中类似于小行星带的柯伊伯带，以及这如何影响系统中的宜居行星。我们发现，这些被捕获的行星可以不稳定的小行星带，我们表明，小行星的分数，使其过去的巨行星进入系统的可居住的行星的影响是独立的被捕获的行星的轨道平面，而小行星的分数被删除，并在它们被删除的速度强烈依赖于被捕获的行星的近心点和倾角。然后，我们研究了行星捕获的所有可能结果，发现当一颗质量为100亿的行星被捕获时，它将在40%的情况下破坏系统中行星的稳定，在40%的情况下，在几百万年内耗尽小行星带，即不会对类地行星上的生命造成太大风险，预计这些行星将在以后发展。在最后20%的情况下，结果是撞击物的流量比地球上的大5-10倍，可以持续几个Gyr，对地球上生命的发展非常有害。
2020-10-29 astro-ph.EP
The Five Planets in the Kepler-296 Binary System All Orbit the Primary: A Statistical and Analytical Analysis
开普勒-296是一个双星系统，有两颗M矮星，距离为0.2角秒。五颗凌日行星已被证实与开普勒-296系统有关;然而，根据迄今为止的证据，这些行星原则上可以绕其中任何一颗恒星运行。这种模糊性使得很难限制行星的轨道和物理特性。使用统计和分析的论据，这篇论文表明，所有五颗行星都极有可能围绕这个系统中的主恒星运行。我们进行了马尔可夫链蒙特卡罗模拟使用五个过境行星模型，留下的恒星密度和稀释均匀的先验。使用重要性抽样，我们比较了模型的概率下的先验的行星轨道的明亮或暗淡的组成部分的二进制。数据强烈倾向于行星围绕更明亮的分量开普勒-296A运行的模型。结合我们的断言，所有五颗行星都围绕同一颗恒星运行，系统中的两颗外行星Kepler-296 Ae和Kepler-296 Af的半径分别为1.53 +/- 0.26和1.80 +/- 0.31 R_地球，接收到的入射恒星通量是地球从太阳接收到的入射通量的1.40 +/- 0.23和0.62 +/- 0.10倍。这种辐射水平使两颗行星都位于或接近其母星的星周宜居带。
2015-05-07 astro-ph.EP
On the stability of planetary orbits in binary star systems I. The S-type orbits
许多系外行星是在双星系统的内部或环双星轨道上发现的。这颗行星是否适合居住取决于其表面是否有液态水，因此也取决于其宿主恒星的光度和行星轨道的动力学特性。双星系统中行星的轨道可以通过数值求解经典三体系统的运动方程来确定，近似恒星和行星的点质量。在这项研究中，我们分析了一个大的数据集的行星轨道，由高精度的长积分在不同的：行星的质量，它的距离主星，质量比为两个恒星的双星系统，和偏心率的恒星运动。为了模拟引力动力学，我们使用了15阶积分方案（IAS 15，在REBOUND框架内可用），为长期积分提供了最佳解决方案。在我们的数据分析中，我们评估了轨道是否稳定，并提供了不同类型的不稳定性的统计数据：与主星或副星的碰撞以及从双星系统中弹射出来的行星。关于稳定性，我们发现了一个显着的轨道，只是勉强稳定，根据Musielak等人2005年介绍的分类。对于质量可以忽略不计的行星，我们估计临界半长轴$a_c$作为质量比和偏心率的函数的二进制，在协议的结果Holman和Wiegert 1999年。然而，我们发现，对于非常大质量的行星（超级彗星），临界半长轴在某些情况下会下降百分之几，与行星质量可以忽略不计的情况相比。
2021-06-03 astro-ph.EP
The orbit of Beta Pic b as a transiting planet
在1981年，美如画座β显示出强烈而快速的光度变化，可能是由于一颗过境的巨行星。后来，这颗恒星的一颗行星质量的伴星Beta Pic b被使用图像识别出来。在不同时期（2003年和2009-2015年）的观测中，发现这颗行星与恒星的投影距离为6至9 AU，并显示这颗行星处于边缘轨道上。观测到的运动与1981年的一次低合相一致，而β Pic b可能是解释当时观测到的光度事件的凌日行星。假设1981年的事件与边缘轨道上的Beta Pic b凌日或下合有关，我们搜索的行星轨道与迄今为止发表的所有行星位置测量结果一致。我们发现两个不同的轨道，是兼容的所有这些限制：（一）轨道的周期为17.97 $\pm$ 0.08年，随着偏心率约0.12和（二）轨道的周期为36.38 $\pm$ 0.13年，一个更大的偏心率约0.32。在不久的将来，新的成像观测应该使我们能够区分这两个不同的轨道。我们还估计了下一次凌日的可能日期，最早可能发生在2017年或2018年，即使是长周期轨道。
2016-02-15 astro-ph.EP
Planet Formation in Disks with Inclined Binary Companions: Can Primordial Spin-Orbit Misalignment be Produced?
许多热木星（HJ）系统被观测到其恒星自转轴与行星的轨道角动量轴不一致。这种自旋轨道不对准的起源和HJ的形成机制仍然知之甚少。最近的一些研究表明，主恒星、原行星盘和倾斜的双星伴星之间的引力相互作用可能会使恒星的自转轴相对于盘的角动量轴倾斜，从而产生轨道偏离的行星系。这些以前的工作考虑了理想化的磁盘演化模型，忽略了新形成的行星的引力影响。本文探讨了盘光蒸发和行星形成与迁移对行星-恒星-盘-双星系统倾角演化的影响。我们考虑到行星盘之间的相互作用和引力自旋轨道耦合的主恒星和行星。我们发现，通过光蒸发的内部磁盘的快速耗尽减少了恒星的光激发。根据恒星的形成和迁移历史，恒星和行星之间的自旋-轨道耦合可能会降低甚至完全抑制恒星引力的激发。我们的工作限制了HJs的形成/迁移历史。另一方面，具有“冷”类星体或近距离超级地球的行星系，在有遥远的倾斜伴星存在的情况下，可能会经历恒星引力的激发。
2018-04-26 astro-ph.EP
A record of the final phase of giant planet migration fossilized in the asteroid belt's orbital structure
小行星带的特点是在动力激发轨道上的物质总质量极低。尼斯模型解释了太阳系的许多特殊性质，包括太阳带的激发态，通过调用外行星之间的轨道不稳定性。然而，以前关于尼斯模型对小行星带结构影响的研究很难重现最里面的小行星的轨道倾角分布。在这里，我们展示了巨行星迁移的最后阶段是如何塑造小行星带的，特别是它的倾角分布。由于与剩余星子的相互作用导致土星远离木星，它的轨道进动速度随着两颗行星相互作用的减弱而减慢。当行星接近它们的现代分离时，木星完成的轨道比土星的轨道少五圈，木星对土星的偏心作用力加强。我们使用数值模拟表明，没有小行星的轨道进动之间的24-28角秒/年是有关的倾斜问题。当土星的岁差加速时，高倾角的小行星被激发到行星交叉轨道上，并从内部主带中移除。通过这一过程，小行星带的轨道结构被重新塑造，从而显著改善了模拟结果。
2019-12-05 astro-ph.EP
