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
Highly inclined and eccentric massive planets I: Planet-disc interactions
在太阳系中，行星相对于太阳赤道平面的倾角很小，但有证据表明，在太阳系外的系统中，倾角可能非常大。这种自旋-轨道错位是出乎意料的，因为行星形成于原行星盘中，据称与恒星自旋对齐。行星与行星之间的相互作用被认为会导致相互倾斜，但原行星盘的影响仍然未知。因此，我们调查行星盘的相互作用，行星以上1M_JUP。我们检查的倾角i，偏心率e，和质量M_p的行星的影响。我们进行3D数值模拟的原行星盘嵌入高质量的行星。给出了i和e作为i、e和M_p的函数的阻尼公式，并与数值结果进行了拟合。对于高度倾斜的大质量行星，间隙的张开度减小，i的阻尼发生在10^-4 deg/yr M_disc/（0.01 M_star）的时间尺度上，e的阻尼发生在更小的时间尺度上。当小行星质量（<5M_Jup）的倾角总是被阻尼时，大行星质量和大i可以与圆盘一起经历Kozai循环。这些Kozai周期在时间上是阻尼的。偏心率一般是阻尼的，除了非常大质量的行星（M_p = 5M_Jup），偏心率可以增加低倾角。动力学趋向于最终状态：行星最终处于中平面，然后随着时间的推移，由于与圆盘的相互作用，它们的偏心率会增加。与盘的相互作用导致高质量行星散射事件后i和e的阻尼。如果i被充分地减小，则由于与盘的相互作用，偏心率可以被泵送。如果行星被分散到高倾角，它可能会经历一个Kozai循环，这使得很难预测行星的确切运动及其轨道参数。
2013-05-31 astro-ph.EP
Highly inclined and eccentric massive planets. II. Planet-planet interactions during the disc phase
我们的目标是调查的偏心率和倾斜阻尼的影响，由于行星盘的相互作用对系统的最终配置，概括以前的研究在光盘阶段的气体盘和行星-行星散射的联合行动。代替简单的$K$ -处方，我们的n体模拟采用我们的同伴论文的流体动力学模拟提供的偏心率和倾斜度的阻尼公式。我们跟踪了三颗巨行星在气盘后期阶段的$11000$数值实验的演化，探索了不同的初始构型、行星质量比和盘质量。在模拟过程中研究了行星系的动力学演化，重点讨论了共振捕获和倾角增长机制。大多数系统在盘的分散处具有小倾角（$\le10^{\circ}$）。即使许多系统在迁移过程中进入倾斜型共振，圆盘通常在短时间尺度上阻尼倾斜。虽然我们的结果中的大多数多个系统是准共面的，但它们中的$\sim5\%$最终具有高的相互倾斜（$\ge10^{\circ}$）。这些高度相互倾斜的系统中有一半是由两体或三体MMR捕获产生的，另一半是由轨道不稳定性和/或行星-行星散射产生的。当考虑$100$ Myr的长期演化时，共振系统的不稳定是常见的，并且仍然在共振中演化的高度相互倾斜系统的百分比下降到$30\%$。最后，最终系统配置的参数与观测中的半长轴和偏心率分布非常一致，表明行星-行星在盘阶段的相互作用可能在塑造行星系中发挥了重要作用。
2016-12-08 astro-ph.EP
Interaction of a giant planet in an inclined orbit with a circum-stellar disk
我们调查的动态演化的木星-质量的行星注入到轨道高度倾斜，相对于其嵌套气体盘。行星-行星散射引起的收敛行星迁移和平均运动共振可能会推动一个行星到这样一个平面外的配置与倾角大$20^\circ-30^\circ$。在这种情况下，行星与盘的潮汐相互作用更加复杂，除了通常的林德布拉德共振和共转共振外，还涉及弯曲波的倾斜共振。我们进行了三维流体动力学模拟的磁盘和它的相互作用与行星的光滑粒子流体动力学（SPH）代码。一个主要的结果是，初始的大偏心率和倾斜的行星轨道迅速阻尼的时间尺度上的顺序为$10^3$年，几乎独立的初始半长轴和偏心率的行星。圆盘会因行星的扰动而扭曲，并进行旋进。向内迁移也发生在行星倾斜时，它的漂移率介于I型和II型迁移之间。当行星的倾角低于$\sim 10^\circ$时，它才能打开一个缺口，这时它也开始从圆盘中吸积大量的质量。
2009-09-24 astro-ph.EP
An Analytic Solution to the Kozai-Lidov Evolution Equations
在一个非共面轨道上绕着双星系统的一个成员运行的测试粒子可以经历Kozai-Lidov振荡，在这种振荡中，倾斜和偏心率被交换。一个初始为圆形的高度倾斜的粒子轨道可以达到高偏心率。我们考虑以前在四极近似下得到的非线性长期演化方程。对于重要的情况下，粒子轨道的初始偏心率为零，我们推导出一个解析解的粒子轨道元素作为时间的函数，是准确的四极近似。该解决方案只涉及简单的三角函数和双曲函数。它简化了初始粒子轨道接近垂直于双星轨道平面的情况。该解决方案还提供了一个精确的描述粒子轨道与非零，但足够小的初始偏心率。它在初始偏心率的范围内是准确的，该范围在较高的初始倾角处扩大。在初始倾角为π/3的情况下，对于约0.1的初始偏心率，在最大偏心率处出现1%的误差。
2021-07-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
High-Eccentricity Migration with Disk-Induced Spin-Orbit Misalignment: a Preference for Perpendicular Hot Jupiters
高离心率迁移是许多观测到的热彗星的可能形成机制，特别是那些恒星自转轴和行星轨道角动量轴之间有很大偏差的热彗星。在高偏心率迁移的一个版本中，倾斜的恒星伴星激发了冷木星的冯齐佩尔-利多夫-科扎伊（ZLK）偏心率振荡，潮汐耗散导致行星的轨道收缩和圆形化。在整个过程中，恒星的自旋可以混乱地演变，导致高度失调的热彗星。以前对这种迁移机制的人口研究假设，当伴星开始引起ZLK振荡时，恒星的自旋与行星轨道角动量对齐。然而，在双星伴星存在的情况下，恒星的双折射率可能会在其原行星盘消散的过程中被显著激发。我们计算了恒星在原行星盘阶段产生的密度，并使用这些进行更新的ZLK驱动的高偏心率迁移的人口合成。我们发现，由此产生的结晶度分布的HJ系统主要是逆行与90 $^\circ$附近的宽峰。我们获得的分布与最近观察到的靠近其宿主恒星的垂直行星的优势有着有趣的相似之处。
2022-11-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tidal Truncation of Inclined Circumstellar and Circumbinary Discs in Young Stellar Binaries
最近的观测表明，在年轻的恒星双星中，星周盘和星周双星盘往往与双星轨道平面不重合。我们分析了潮汐截断这种错位光盘由于扭矩施加到光盘的Lindblad共振从潮汐强迫的二进制。我们考虑具有任意双星盘倾角的偏心双星。我们确定的潮汐强迫强度的二元参数的依赖关系，并表明它们是复杂的偏心率和倾角的非单调函数。采用由共振力矩和粘性力矩平衡确定的截断准则，计算了环星盘的外半径和环双星盘的内半径。未对准的拱星盘比对准的盘具有系统性的更大的外半径，并且如果倾斜超过$45^\circ - 90^\circ$，则可能填充它们的罗氏瓣，这取决于二元质量比和盘的粘度参数。未对齐的环双星盘通常比对齐的盘具有更小的内半径，但是细节敏感地取决于双星和盘的参数。
2015-08-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
A highly inclined orbit for the 110-day period M-dwarf companion KOI-368.01
我们报告的110天周期的同伴KOI-368，一个快速旋转的A-矮星凌日光变曲线的不对称检测。凌日光变曲线的显著扭曲归因于凌日伴星和引力变暗的主星之间的自旋-轨道错位。我们的分析是基于开普勒任务中KOI-368.01的11次长Cadence和2次短Cadence凌日，以及我们后续光谱观测确定的恒星参数。我们测得轨道法线和恒星自转轴之间的真实平行度为69 + 9/-10度。我们还发现了一个深度为29 +/- 3 ppm的二次食事件，相位为0.59，其中伴星的温度被限制在3060 +/- 50 K，这表明KOI-368.01是一个晚期M矮星。偏心率也从日食计算为0.1429 +/- 0.0007。KOI-368.01的长周期、高重复率和低偏心率使我们能够限制一些提出的双星系统未对准理论。
2013-09-11 astro-ph.EP
Compact planetary systems perturbed by an inclined companion: I. Vectorial representation of the secular model
紧凑型行星系的非共振长期动力学模型是由一个扰动函数，通常是展开的偏心率和绝对倾角相对于不变平面。这里，表达式以矢量形式给出，这自然导致偏心率和相互倾斜的扩展。这两种方法在大多数情况下是等价的，但矢量方法是专门针对准共面系统作为一个整体倾斜了很大的量。此外，哈密顿量和运动方程的矢量表达式比用通常的椭圆元素给出的表达式略简单。我们还提供了长期的扰动函数的矢量形式展开的半长轴比允许任意偏心率和倾角。还提供了中央恒星的赤道隆起与其行星之间的相互作用，以及由中央恒星引起的任何行星的相对论近点岁差。我们说明了使用这种表示的长期振荡的太阳系的类地行星，和Kozai周期可能发生在系外行星系统。
2014-05-29 astro-ph.EP
Stellar wobble caused by a nearby binary system: eccentric and inclined orbits
目前已知的大多数太阳系外行星都是通过测量行星引起的恒星摆动的间接方法发现的。我们以前研究了一个由一颗恒星和一颗邻近的双星组成的三元系统。我们发现，虽然双星对恒星的影响可以与行星引起的恒星摆动区分开来，但由于观测的限制，这两种影响往往无法区分。在这里，我们开发了一个模型，适用于偏心和倾斜的轨道。结果表明，在共面运动的情况下，双星的影响更容易被行星所误认为是赤道上的，而且，当轨道偏心时，双星的影响可能比圆轨道情况下的大。此外，一颗偏心双星可以模仿两颗轨道周期比为2/1的行星。然而，当恒星围绕双星质心的轨道有很高的离心率和合理的约束周期时，应该更容易区分双星和行星的影响。
2010-12-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
The determination of planetary structure in tidally relaxed inclined systems
最近发现一颗在非圆形轨道上运行的行星，它有一个巨大的高偏心率伴星围绕HAT-P-13运行，这为探测短周期行星的结构提供了可能性。这样做的能力依赖于系统处于准平衡态，在这个意义上，偏心率在通常的长期时间尺度上是恒定的，并且在比系统的年龄长得多的时间尺度上衰减。由于平衡偏心率实际上只是可观测系统参数和短周期行星未知勒夫数的函数，后者可以通过精确测量行星的偏心率和半径来确定。然而，这种分析依赖于不太可能的假设，即系统是共面的。在这里，我们推广我们最近的分析，这种不动点现象相互倾斜的系统，并表明，共面系统的不动点是由一个极限环所取代，随着偏心率的平均值减少，其变化幅度增加，增加相互倾斜。这种行为大大降低了明确确定短周期行星的勒夫数的能力，如果相互倾斜大于10 ^o左右。我们证明，当Q值小于10^6时，HAT-P-13系统的互倾角不可能在54 ~ 126 ^o之间，因为与潮汐耗散耦合的Kozai振荡会迅速将倾角移动到这个范围之外，并且逆行系统的行为是逆行系统的镜像。我们导出了短周期行星的平衡半径、Q值和核心质量之间的关系，并表明，根据目前对e_b和行星半径的估计，HAT-P-13系统可能接近共面[...]
2010-04-11 astro-ph.EP
Kepler-108: A Mutually Inclined Giant Planet System
包括太阳系在内的绝大多数被充分研究的巨行星系统几乎是共面的，这意味着原始气体盘内的耗散。然而，固有的不稳定性可能导致行星与行星之间的散射，这通常会产生非共面的偏心轨道。行星散射理论已经被发展来解释观测到的高偏心率系统和热彗星;到目前为止，它们对相互倾斜（I）的预测几乎没有得到检验。在这里，我们描述了一个高度相互倾斜（I ~ 15-60度），中等偏心（e >~ 0.1）的巨行星系统：开普勒-108。这个系统由两颗大约土星质量的行星组成，它们的周期分别为~49天和~190天，围绕着一颗恒星和一颗宽的（~ 300天文单位）双星伴星，其轨道配置与纯粹的盘迁移起源不一致。
2016-06-14 astro-ph.EP
Planetesimal Dynamics in Inclined Binary Systems: The Role of Gas-Disk Gravity
研究了倾斜双星系统中气盘引力对微行星动力学的影响，其中，环主盘平面相对于双星盘平面倾斜一个显著的角度（$i_B$）。我们的重点是Lidov-Kozai机制和星子偏心率和倾角的演变。利用解析和数值方法，我们发现，一方面，盘引力一般缩小了Kozai-on区域，即，取决于各种参数，可以在盘的某些部分（或者甚至整个盘）中抑制Lidov-Kozai效应。在Kozai off区，微行星在靠近气盘中平面的轨道上运动，相对角（$i^{'}$）遵循小振幅的周期振荡。另一方面，当我们包括磁盘重力的影响，我们发现，Lidov-Kozai效应可以工作，即使在任意低的倾角（$i_B$），虽然较低的$i_B$导致一个较小的Kozai-on区域。此外，在Kozai-on区域，大多数微行星的偏心率可以被激发到极高的值（$\sim 1$），并且这种极高的偏心率通常伴随着轨道翻转，即，小行星轨道在顺行和逆行之间来回翻转。一旦微行星达到很高的轨道偏心率，气体阻力阻尼将使微行星轨道收缩，在靠近主星的近圆形轨道上形成一个“热微行星”。这种机制，如果分别用微扰和潮汐阻尼代替微扰和气体阻力阻尼，可能导致热微扰的频繁产生。
2012-02-28 astro-ph.EP
The Dynamics of Neptune Trojan: I. the Inclined Orbits
研究了海王星特洛伊型轨道的稳定性。作为我们调查的第一部分，我们在本文中提出了一个倾斜轨道上的特洛伊木马的稳定性的全局视图。利用基于FFT技术的频率分析方法，构造了初始半长轴$a_0$-倾角$i_0$平面上的高分辨率动力学映象。这些地图显示了三个最稳定的区域，$i_0$分别在$(0^\circ,12^\circ), (22^\circ,36^\circ)$和$(51^\circ,59^\circ)$的范围内，特洛伊人最有可能被发现。前导和尾随三角拉格朗日点$L_4$和$L_5$的地图之间的相似性证实了这两个点之间的动力学对称性。通过计算特洛伊运动的功率谱和固有频率，我们找出了触发混沌运动的机制。在高倾角下发现的Kozai共振改变了轨道的偏心率和倾角，而围绕$i_0\sim44^\circ$的$ν_8$长期共振则增加了偏心率。这两种机制导致偏心轨道和遇到天王星，引入强烈的扰动和驱动物体远离特洛伊轨道。这解释了特洛伊在高倾角（$>60^\circ$）的间隙和动力学图上$44^\circ$周围的不稳定间隙。由数值结果导出了一个经验理论，该理论的主要长期共振位于$(a_0,i_0)$的初始平面上。动力学图中的精细结构可以用这些长期共振来解释。
2009-06-27 astro-ph.EP
Self-gravity of debris discs can strongly change the outcomes of interactions with inclined planets
本文通过N体模拟研究了自引力碎屑盘与内部倾斜行星的相互作用，发现自引力使系统趋于准共面且盘形态趋同，与无质量盘结果差异显著，警示需谨慎由盘外观推断隐行星动力学历史。
2023-09-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
The effects of disc warping on the inclination of planetary orbits
研究了位于圆盘内部区域的行星与翘曲外部区域之间的相互作用。我们考虑的演化阶段后，行星已经清除了一个差距，使行星轨道的演变，只有在引力位盘。我们开发了一个长期的分析和计算的轨道要素的演变，通过求解拉格朗日方程有效的二阶偏心率。我们还进行了数值模拟与完整的磁盘潜力。一般来说，圆盘和行星之间的相互作用会导致轨道的进动。因此，轨道平面相对于椎间盘的内部部分倾斜，而偏心率没有变化。当倾角接近90度时，存在不稳定性并且偏心率增加。在这种情况下，倾角和离心率都产生很大的变化，轨道变得逆行。当离心率达到很高的值时，我们可以预期恒星在行星的短轨道上会发生潮汐捕获。这种不稳定性发生在圆盘严重扭曲时，或者如果在相对于初始轨道平面倾斜至少45度的环中有大量的质量。轨道的倾角不依赖于半长轴，也不依赖于行星的质量。然而，要在最多几百万年的时间尺度上产生显著的倾斜，行星应该在雪线之外。因此，这里描述的过程将产生两个不同的倾斜行星群：一个是雪线之外的物体，最多有中等偏心率，另一个是短圆形轨道上的物体。
2013-09-04 astro-ph.EP
Eccentricity and Inclination of Massive Planets Inside Low-density Cavities: Results of 3D Simulations
本研究通过3D模拟发现，原行星盘低密度空腔内的大质量行星在轨道对齐时因共振作用偏心率升至0.7-0.9，在倾斜时受Kozai-Lidov机制影响，最终偏心率取决于行星质量与盘特性。
2024-06-27 astro-ph.EP
Öpik-type collision frequency for Kozai-driven projectiles: Target bodies on eccentric and inclined orbits
School of Aeronautics and Astronautics, Shenzhen Campus of Sun Yat-sen University（中山大学深圳校区航空航天学院）；Shenzhen Key Laboratory of Intelligent Microsatellite Constellation（深圳市智能微小卫星星座重点实验室）
本研究针对Kozai驱动抛射体，提出了适用于目标天体处于偏心倾斜轨道的碰撞频率计算方法，验证了其与特殊情况的一致性，且结果与动力学积分吻合。
2026-09-01 astro-ph.EP
Transit Timing Variations for Inclined and Retrograde Exoplanetary Systems
我们进行数值计算的预期过境时间变化（TTVs）引起的热木星上的地球质量扰动。最近发现的逆行凌日行星的动机，我们集中在不同的相对行星倾角的影响，并包括完全逆行系统的调查。我们发现，行星在低阶（如2：1）平均运动共振（MMR）保持近似恒定的TTV振幅为$0<\,^{\circ}i<170\,^{\circ}$，只有减少振幅为$i > 170\,^{\circ}$。高阶MMR（例如5：1）系统的TTV振幅随着朝向$45\,^{\circ}$的倾角增加而增加，对于$45 < i < 135$变得近似恒定，然后对于$i > 135\,^{\circ}$下降。远离共振的行星随着倾角从0增加到180，TTV振幅缓慢减小，其中邻近共振的行星可以表现出TTV振幅作为偏心率和倾角的函数的巨大变化范围。对于高度逆行系统（$135\,^{\circ} < i \leq 180\,^{\circ}$），TTV信号将在几乎整个参数空间中不可检测，例外情况发生在扰动器具有高偏心率或非常接近MMR时。TTV振幅的这种高倾角下降（在共振时和远离共振时）对于分析已知的逆行和多行星凌日系统非常重要，因为如果TTV被用来排除任何假定的行星伴星的存在，就需要考虑倾角效应：缺乏证据并不意味着没有证据。
2010-03-11 astro-ph.EP
A Mechanism of Exciting Planetary Inclination and Eccentricity through a Residual Gas Disk
根据Kozai共振理论，小天体与大质量行星在外圆轨道上的初始互倾可达$\sim39.2^{\circ}$，以抽走内小天体的偏心率。在这里，我们表明，在两个行星轨道外的残余气体盘的存在下，倾角可以降低到几度。盘的存在改变了行星轨道的节点岁差速率和方向。在两颗行星达到相同的节点处理率的地方，将发生垂直的长期共振，从而激发两颗行星的相互倾斜，这可能会进一步引发两颗行星之间的Kozai共振。然而，为了泵送一个类似于内行星的行星，对圆盘和外行星所需的条件相对严格。我们开发了一套演化方程，它可以很好地适应N体模拟，但在更短的时间内集成。利用演化方程对参数空间进行扫描，发现在雪线附近，一颗30 AU的大质量行星（$10M_J$），其$6^o$倾斜于一个大质量盘（$50M_J$），最终可以进入与内木星的Kozai共振。而要将内侧行星翻转到逆行轨道，则需要外侧行星的$20^{\circ}$倾角。在多行星系统中，该机制可以发生在两个不相邻的行星之间，或者在两个以上的行星之间激发链式反应。这种机制可能是观测到的中等偏心和倾斜轨道的巨行星的来源，或者是潮汐阻尼后近距离逆行轨道的热行星。
2013-03-27 astro-ph.EP
Impact of thermal effects on the evolution of eccentricity and inclination of low-mass planets
利用线性微扰理论，我们评估的时间依赖力的偏心和倾斜的低质量行星嵌入在一个气体原行星盘有限的热扩散率$χ$。我们假设偏心率和倾角与热瓣$λ\sim(χ/Ω)^{1/2}$的大小相比是小的，热瓣本身通常比压力$H$的标度长度小得多。当行星不发光时，我们发现它的偏心率和倾角受到圆盘的强烈阻尼，时间尺度比绝热圆盘的阻尼时间尺度短$H/λ$。相反，当行星的光度与质量比超过一个取决于圆盘性质的阈值时，它的偏心率和倾角会呈指数增长。在大光度的极限下，偏心率的增长率比倾角的增长率大2.5倍，与前人的数值计算结果一致。因此，根据它们的光度，行星胚胎表现出比迄今为止所考虑的偏心率和倾角的温和阻尼更多样化的行为。
2019-03-27 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
Evolution of the eccentricity and inclination of low-mass planets subjected to thermal forces: a numerical study
通过三维高分辨率流体动力学模拟，我们研究了嵌入在热扩散气体盘中的弱偏心或倾斜的低质量原行星的轨道演化。我们既考虑了不发光的行星，也考虑了那些也经历了来自自身光度的辐射反馈的行星。我们将我们的结果与以前的分析工作进行比较，发现热力（热效应对光盘力的贡献）与线性理论预测的结果在$\sim 20$ %以内相匹配。当行星的光度超过线性理论预测的$10$ %以内的阈值时，它的偏心率和倾角会呈指数增长，而这些量在低于这个阈值时会经历强烈的阻尼。在这种低光度的状态下，热扩散确实冷却了行星的周围环境，并允许气体在其附近积聚。正是这种气体过剩的动力学导致了阻尼偏心和倾斜。获得的阻尼率可以高达$h^{-1}$倍大于由于与盘的共振相互作用，其中$h$是盘的纵横比。这表明，采用基于共振波发射的众所周知的公式来描述偏心率和倾斜度的演变的行星盘相互作用的模型低估了盘对低质量行星的偏心率和倾斜度的阻尼作用。
2023-03-01 astro-ph.EP
The cold Jupiter eccentricity distribution is consistent with EKL driven by stellar companions
本研究重新审视冷木星偏心率分布与恒星伴星驱动的EKL机制的一致性，考虑行星-行星散射导致的初始小偏心率，通过数值模拟发现适度初始偏心率群体的模拟结果与观测一致，且行星伴星会抑制恒星EKL。
2025-02-12 astro-ph.EP
Kepler-1656b's Extreme Eccentricity: Signature of a Gentle Giant
高偏心率轨道是系外行星相对于太阳系的主要惊喜之一，并表明丰富和动荡的动力学历史。其中一个特别令人感兴趣的系统是开普勒1656，它拥有一颗离心率为0.8的亚类木行星。足够偏心的轨道在近星点通过时由于轨道能量的潮汐耗散而在半长轴上收缩。在这里，我们的目标是评估开普勒-1656b目前是否正在经历如此高的偏心率迁移，并进一步了解该系统的起源和结构。我们确认系统中有第二颗行星，有$M_{\rm c}= 0.40 \pm 0.09M_{\rm jup}$和P $_{\rm c}= 1919\pm 27\,$日。我们模拟了行星b在行星c存在的情况下的动力学演化，并发现了系统的各种可能结果，如潮汐迁移和吞没。该系统与行星b的原位动力学起源相一致，随后是随后的偏心Kozai Lidov（EKL）扰动，这些扰动轻轻地激发了开普勒-1656 b的偏心率，即没有引发潮汐迁移。因此，尽管行星b的离心率很高，我们没有发现任何证据表明它正在或已经通过高离心率通道迁移。最后，我们预测外轨道是相互倾斜的，在一个几乎垂直的配置相对于我们的模拟结果的基础上的内行星轨道，并作出可观察到的预测内行星的自旋轨道角。我们的方法可以应用于其他偏心或潮汐锁定行星，以限制其起源，轨道配置和潜在的伴侣的属性。
2022-04-28 astro-ph.EP
Evolution of inclined planets in three-dimensional radiative discs
虽然太阳系中的行星相对于黄道的倾角很小，但越来越多的证据表明，在太阳系外的系统中，倾角可以很大，至少对于近距离的行星来说是这样。改变行星倾角的一个过程是通过行星盘的相互作用。最近的模拟考虑辐射传输表明，迁移和偏心率的演变可以强烈依赖于磁盘的热力学状态。我们扩展了以前的研究，探讨倾斜和偏心轨道上的固定和移动行星的行星盘相互作用。我们还详细分析了盘的热力学性质对嵌入行星轨道演化的影响。原行星盘被模拟为粘性气体，内部产生的耗散通过辐射传输。对于局部等温盘，我们证实了以前的结果，并发现倾斜阻尼和向内迁移的行星核心。当倾角i < 2 H/r时，阻尼是指数的，而当i较大时，di/dt与i^-2成正比。对于辐射盘，行星迁移是非常有限的，只要它们的倾角超过一定的阈值。如果倾斜度被抑制在这个阈值以下，质量高达大约33个地球质量的行星核心开始向外迁移，而较大的核心从一开始就向内迁移。对于所有分析的行星质量，倾角都是阻尼的。在粘性圆盘中，嵌入行星的初始倾角对于所有行星质量都将被阻尼。这种阻尼发生在比迁移时间短的时间尺度上。如果倾角低于某一阈值，则辐射盘中的向外迁移不会受到阻碍。圆形和非倾斜轨道的外移最强。
2011-04-13 astro-ph.EP
TOI-1333Ab is on a well-aligned orbit. An aligned hot Jupiter around an F-type star with a mutually inclined stellar companion
Aarhus University（奥胡斯大学）；Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）
研究通过分析TOI-1333Ab的轨道偏移量，发现其与宿主恒星自转轴对齐，支持盘驱动迁移或高偏心迁移后潮汐圆化理论，且在二星系统中处于孤立区域。
2026-03-19 astro-ph.EP
An Inclined, Eccentric Planet and an Inner Debris Disk Could Reproduce AU Mic Structure
University of Exeter（埃克塞特大学）；University of California Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校）；John Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）
该研究提出含特定参数的倾斜偏心行星与内侧碎屑盘的相互作用机制，模拟出与AU Microscopii碎屑盘观测特征匹配的尘埃团块结构。
2026-07-30 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
An Intermediate-orbit Brown Dwarf Confirmed with Astrometry+Radial Velocity Joint Analysis, and the Eccentricity Distribution of Brown Dwarfs Across Different Locations
Westlake University（西湖大学）；Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC)（加那利天体物理研究所）；Universidad de La Laguna (ULL)（拉帕鲁纳大学）；Tsung-Dao Lee Institute & School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学物理与天文学院、李政道研究所）
本文通过联合分析径向速度与天体测量数据确认了中等轨道褐矮星HD 203771B的质量，发现褐矮星偏心率峰值随轨道向内逐渐降低，推测其通过共面盘驱动过程向内迁移。
2026-10-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Moderately Eccentric Warm Jupiters from Secular Interactions with Exterior Companions
最近的研究提出，大多数温暖的行星（WJ，半长轴在0.1-1 AU范围内的巨行星）可能是在原地形成的，或者通过盘迁移到达它们的观测轨道。然而，无论是在原地形成和磁盘迁移，在其最简单的口味，预测WJ是在低偏心率轨道，在矛盾与许多观察到的WJ是适度偏心（e=0.2-0.7）。本文探讨的可能性，WJ偏心率提出长期的相互作用与外部巨行星的同伴，在原地形成或迁移的圆形轨道。偏心率增长可能来自倾斜的伴星（通过Lidov-Kozai循环），或者来自偏心的、几乎共面的伴星（通过拱点进动共振）。我们量化的必要条件（偏心率，半长轴和倾角）的外部扰动的各种质量，以提高WJ偏心。我们还考虑了检测到的外部同伴的偏心WJs的样本，并为每个系统，确定所需的相互倾斜的范围，以产生所观察到的偏心率。对于大多数系统，我们发现，相对较高的倾角（至少$\sim 40^\circ$）是必要的，使Lidov-Kozai周期诱导;观察到的外部同伴通常没有足够的偏心率，以产生观察到的WJ偏心率在低倾角配置。本文的结果可能看不见的外部同伴偏心WJ的限制。探测巨行星系统相互倾斜的观测将有助于澄清偏心WJ的起源和外部同伴的作用。
2017-08-30 astro-ph.EP
Eccentricity evolution during planet-disc interaction
本文通过两个长达约 $3\times10^5$ 轨道的行星-盘模拟，揭示轻盘与大质量盘在晚期导致相反的偏心率演化，并以角动量比和简化引力模型解释该反直觉结果。
2025-05-16 astro-ph.EP
Compact planetary systems perturbed by an inclined companion: II. Stellar spin-orbit evolution
恒星相对于多行星系统轨道平面的自旋方向越来越容易观测。在这里，我们分析并分类了受倾斜外伴星扰动的紧凑多行星系统中不同类型的自旋轨道演化。我们的研究是基于经典的长期理论，使用矢量的方法在一个单独的文件。当行星-行星扰动在偏心率和互倾的第二阶截断，而行星-伴星扰动在四极子阶发展时，问题变得可积。这种运动是由整个系统围绕总角动量的均匀进动组成的，在旋转坐标系中，这种运动是周期性的。在这里，我们专注于相对运动与行星系统和外轨道之间的倾角的振荡，以及恒星相对于两个轨道平面的倾斜度。使用强大的几何方法获得的解决方案。用这种技术，我们确定了四个不同的制度，其特征在于章动幅度的恒星自旋轴相对于行星的轨道平面。特别是，当系统处于卡西尼制度时，恒星的进动率达到最大值，其中行星的角动量比恒星大，并且恒星的岁差率与伴星引起的行星的岁差率相似。在这种情况下，自旋轨道振荡超过行星和伴星之间倾角的两倍。即使相互倾斜只有~ 20度，这种共振情况也会导致自旋轨道角在完美对齐和逆行值之间振荡。
2014-05-29 astro-ph.EP
Warm Jupiters from secular planet-planet interactions
大多数暖行星（具有$0.1~{\rm AU}\lesssim a \lesssim1$ AU的气体巨行星）的近心距离太大，无法通过潮汐摩擦进行显著的轨道迁移。我们研究的可能性，温暖的彗星正在经历长期的偏心率振荡的外部同伴（行星或恒星）在偏心和/或相互倾斜的轨道。在这个模型中，温暖的彗星周期性地迁移，在近心点距离很小时的振荡的高偏心率阶段，但通常在低得多的偏心率下观察到。我们表明，通过这种机制迁移的暖彗星的稳态偏心率分布是近似平坦的，当且仅当我们将样本限制为具有由径向速度测量检测到的外部同伴的暖彗星时，这与观察到的分布是一致的。没有伴星的暖彗星的偏心率分布在低偏心率（$e\lesssim 0.2$）处出现峰值，这必须由不同的形成机制来解释。基于粒子数合成研究，我们发现由外行星伴星激发的高离心率迁移（i）可以解释暖彗星的$\sim20\%$和大多数具有$e\gtrsim 0.4$的暖彗星，这一部分与观测到的暖彗星与外行星伴星的粒子数一致;（ii）可以产生大多数观测到的热彗星，其半长轴分布与观测结果相匹配，但是不能充分考虑具有预计的结晶度$\lesssim 20^\circ$的热蒸发器的$\sim 60\%$。因此，通过高偏心率偏移，可以产生暖地幔柱的$\sim 20\%$和热地幔柱的$\sim 60\%$。我们还提供了预期的相互倾斜和自旋轨道角的行星系与热和暖的高偏心率迁移产生的彗星的…
2016-07-05 astro-ph.EP
Analysis of the orbital evolution of space debris using a solar sail and natural forces
本文针对地球静止轨道空间碎片清理问题，改进了太阳辐射压力模型，考虑太阳椭圆倾斜轨道并推导至二阶，确定了放大偏心率增长的轨道初始条件，数值模拟验证了太阳帆清洁高效的轨道清理能力。
2023-07-16 astro-ph.EP
Long-lived Chaotic Orbital Evolution of Exoplanets in Mean Motion Resonances with Mutual Inclinations
我们提出了N-体模拟共振行星倾斜轨道，显示混乱不断变化的偏心率和倾角，可以持续至少10 Gyr。从快速、低振幅变化到偏心率达到0.9999和倾角达到179.9度的系统，都有可能出现广泛的行为。虽然轨道要素的演化是混乱的，但至少有一个共振的论点总是自由活动的。我们表明，HD 73526，HD 45364和HD 60532系统可能处于混沌演化共振。混沌演化在2：1、3：1和3：2共振态以及从月球质量到木星质量的行星质量中是明显的。在某些情况下，轨道中断发生在几个Gyr之后，这意味着该机制并不严格稳定，只是相对于太阳型恒星的主序星寿命而言寿命较长。行星-行星散射似乎产生了倾斜共振的行星，在大约0.5%的情况下会混乱地发展。这些结果表明：1）用于识别不稳定轨道结构的近似方法可能具有有限的适用性，2）观察到的近距离系外行星可能在倾斜共振引起的高偏心率阶段产生，3）这些系外行星的轨道平面可能与宿主恒星的自旋轴不对齐，4）具有共振的系统可能系统地比没有共振的系统年轻，5）通过凌日探测到的相邻行星的周期比分布可能由于倾斜的共振而偏斜，以及6）共振中的潜在可居住行星可能具有与地球截然不同的气候演化。GAIA航天器能够在这些类型的轨道上发现巨行星。
2015-01-14 astro-ph.EP
Relativistic Dynamical Stability Criterion of Multi-Planet Systems with a Distant Companion
本文提出计入宿主恒星相对论进动的多行星系统通用解析稳定性判据，并通过2至3颗内行星的数值模拟验证，用于约束观测系统中遥远倾斜伴星的轨道参数空间。
2023-12-07 astro-ph.EP
Dynamical Instabilities in High-Obliquity Systems
高倾角的环行轨道受到中心恒星引力的扰动，会发生Kozai振荡--轨道偏心率和倾角的大幅度耦合变化。我们首先研究如何将行星扁率的扰动修改这种效果。Tremaine等人（2009年）发现，当行星的偏心度大于68.875度时，在平衡的局部拉普拉斯平面内的轨道在有限的径向范围内对偏心率扰动是不稳定的，并在偏心率和倾角上执行大振幅的混沌振荡。为了使这种处理更容易理解，我们使用轨道要素分析了这个问题，确认了这个阈值的一致性。此外，我们发现，轨道倾斜的拉普拉斯平面将是不稳定的在一个更广泛的径向范围内，这样的轨道可以去不稳定的曲率小于68.875度。最后，我们分析了辐射压力的附加效应，这对尘埃颗粒很重要，并提供了一个自然的机制，粒子半长轴通过坡印廷-罗伯逊阻力扫过任何不稳定的范围。我们发现，一般的效果仍然存在，但是，不稳定的径向范围转移和小逆行粒子可以完全避免不稳定。我们认为，这是因为辐射压力修改平衡拉普拉斯平面。
2012-11-30 astro-ph.EP astro-ph.GA
The Planet Nine Hypothesis
在过去的二十年里，观测调查揭示了柯伊伯带的复杂轨道结构，柯伊伯带是海王星以外围绕太阳运行的冰冷天体。除了许多容易预测的轨道行为外，新出现的海王星外天体普查显示了无法仅通过与已知的八行星太阳系的相互作用来解释的动力学现象。具体而言，在太阳系的经典观点中，对观测到的轨道半长轴超过$\sim250\,$ AU的物理聚集、选定的柯伊伯带天体近日点与海王星的分离以及高度倾斜/逆行长周期轨道的动力学起源的解释仍然是难以捉摸的。这一新勾勒出的遥远太阳系的动力学结构表明，存在一颗质量为$m_9\sim 5-10\,M_{\oplus}$的新行星，它位于中等倾斜轨道（$i_9\sim15-25°$）上，半长轴为$a_9\sim 400 - 800\,$ AU，偏心率介于$e_9 \sim 0.2 - 0.5$之间。本文回顾了观测动机，动力学约束，以及探测这个被称为行星九的天体的前景。
2019-02-26 astro-ph.EP
Trapping in three-planet resonances during gas-driven migration
我们研究建立三个行星共振-类似的拉普拉斯共振在伽利略卫星-和它们的相互倾斜的行星的轨道平面上的影响，假设后者在一个气体盘进行迁移。特别是，我们检查发生的共振关系，通过改变行星的物理和初始轨道参数（质量，初始半长轴和偏心率），以及迁移力的参数（迁移率和偏心阻尼率），这是通过一个简化的解析公式在这里建模。我们发现，对于质量小于1.5M_J的行星，当内侧行星m1和m2陷入1：2共振，而外侧行星m3随后与m2陷入1：2或1：3共振时，通常会形成n3：n2：n1=1：2：4和1：3：6的多行星共振。对于轻微的偏心阻尼，共振泵在相对较短的时间尺度上的所有行星的偏心率，到他们进入倾斜型共振的点（如在Libert & Tsiganis 2011）;然后相互倾斜可以增长到~35°，从而形成一个“3-D系统”。另一方面，我们发现捕获m2在2：3共振与m1发生很少，这里使用的质量范围内，所以只有两个情况下的捕获在各自的三行星共振被发现。我们的研究结果表明，捕获在一个三行星共振可以是常见的系外行星系统，只要行星不是很大。如果偏心阻尼不是非常有效，那么倾斜泵送可以相对快速地发生，使得至少一个内行星获得高于e=0.3的轨道偏心率。
2012-03-13 astro-ph.EP
Formation of polar terrestrial circumbinary planets
目前发现的所有环联星行星的轨道几乎与联星轨道共面。虽然不对齐的环联星行星更难探测，但对偏心联星周围的极性对齐的环联星气体和碎片盘的观测表明，极性行星形成是可能的。极向行星的稳定轨道与双星的轨道平面成90度角，其角动量矢量与双星的偏心率矢量一致。在n体模拟中，我们利用流体动力学气盘模拟来模拟极地类地行星形成，以激发初始粒子分布。围绕偏心双星形成的类地行星更可能是极线排列而不是共面排列。类似的行星系在偏心双星周围形成极线排列，在圆双星周围形成共面排列。极地行星系即使在广义相对论的影响下也是稳定的。偏心双星的行星轨道在所有倾角上都表现出倾斜和偏心振荡，但共面情况下的振荡比极面情况下的大。我们认为，极向排列的类地行星将在未来被发现。
2021-09-23 astro-ph.EP
On the cavity size in circumbinary discs
环双星盘中的空洞大小如何依赖于盘和双星的性质？我们调查通过模拟光盘腔雕刻的二进制同伴使用光滑粒子流体动力学（SPH）。我们发现，在动力学时间上，空穴是快速打开的，而在粘性时间上，空穴的大小是确定的。在协议与以前的研究结果，我们发现长期的空腔大小的2-5倍的二进制半长轴，增加与偏心率和减少与光盘的纵横比。当考虑相对于盘倾斜的双星时，我们发现三种状态：i）向共面轨道演化的盘有一个大的空腔，略小于初始共面盘的空腔; ii）通过破裂向极轨道演化的盘有一个小的空腔，大小等于初始极盘的空腔; iii）通过翘曲向极轨道演化的盘有一个中等大小的空腔。我们发现典型的气体耗尽内的$\gtrsim 2$数量级的表面密度的空腔。
2020-08-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
The trans- and post-capture orbital evolution of Triton
本文开发了模拟高偏心率自旋-轨道演化的新方法，重新审视海卫一被俘获后的轨道演化，发现其潮汐加热率极高，可能曾拥有类似土卫六的大气层和海洋。
2024-09-25 astro-ph.EP
Orbital Dynamics with the Gravitational Perturbation due to a Disk
本文用解析和数值方法研究了二维均匀圆盘引力摄动下轨道的长期行为。我们首先发展了这个问题的久期近似，得到了这个系统的平均哈密顿量。我们发现，当内轨道半长轴与盘半径之比取很小的值时，（$\ll1$），并且如果内轨道和盘之间的倾角大于$30^\circ$的临界值，内部轨道将经历（古典）Lidov-Kozai共振，其中偏心率和倾角的变化通常很大，系统在$ω=π/2,3π/2$有两个平衡点（$ω$是近日点的辐角）。当比率增加到0.4时，临界值将略微下降到大约$27^\circ$。而在外层轨道上则不会发生长期共振，轨道偏心率和轨道倾角的变化较小。当轨道与盘半径之比接近于$1$时，出现了更多复杂的Lidov-Kozai共振类型，导致轨道行为不同于经典的Lidov-Kozai情形.在这些共振中，系统具有更多的平衡点，这些平衡点可能出现在$ω=0,π/2,π,3π/2$处，甚至出现在$ω$的其他值处。偏心率和倾角的变化变得相对缓和，而且在某些情况下，轨道可以保持在一个高度倾斜的状态。另外，分析表明Kuzmin圆盘也能导致（经典）Lidov-Kozai共振，临界倾角也是$30^\circ$ .
2020-07-27 astro-ph.EP astro-ph.GA
AC Her: Evidence of the first polar circumbinary planet
本文通过分析 post-AGB 双星 AC Her 的轨道与盘面几何关系，发现其环双星盘接近稳定极向排列，并首次提出盘内存在极轨环双星行星的证据，同时讨论了盘的大小、质量及气体供给对 circumstellar disk 倾角的影响。
2023-10-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Orbital properties of binary minor planets
已知太阳系中存在许多小行星（BMPs;包括小行星和海王星外天体）。目前观测到的BMP的轨道和物理性质，为它们的起源、演化和演化条件提供了重要的信息和线索。在这里，我们研究的BMP与目前已知的轨道解决方案（BMP的相互轨道，而不是BMP围绕太阳的轨道）的轨道特性。我们发现，BMP通常是高度倾斜相对于它们的轨道围绕太阳，与各向同性分布的分布一致。不受潮汐力影响的BMP被发现具有高偏心率，非热偏心率分布峰值在中间偏心率（通常为0.4-0.6）。BMP的高倾角和偏心率表明，BMP在密集的碰撞环境中演化，在这种环境中，除了潮汐和长期的Kozai影响外，引力相遇在它们的轨道演化中发挥了重要作用。
2010-06-24 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
3D MHD simulations of planet migration in cavities and inner discs of magnetized stars
Cornell University（康奈尔大学）；Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）；Keldysh Institute for Applied Mathematics（凯尔迪什应用数学研究所）；Boston University（波士顿大学）
研究磁化年轻恒星低密度空腔和内盘中行星Type I迁移的3D MHD模拟，发现强磁场形成空腔，行星在空腔内向内迁移，受外Lindblad共振影响停止，磁层不稳定吸积加速迁移，高倾角轨道导致轨道偏心率增加。
2025-07-20 astro-ph.EP
Inclination-type resonance in two-planet systems
我们研究了原行星盘晚期双行星系统的倾角增长机制。在以前的工作中，很多注意力都集中在倾斜型共振上，并且已经表明，它要求在巨行星迁移过程中获得高偏心率。通过采用基于流体动力学模拟的偏心率和倾斜阻尼公式（而不是K处方），我们已经进行了20 000次数值模拟，其中我们改变了初始行星偏心率，迁移率和气体盘的扩散时间。我们的研究结果证实，高度相互倾斜的系统是不太可能产生的倾斜型共振的两个迁移的巨行星。然而，在约1%的模拟中，观察到倾斜型共振，对演变的动态研究表明，倾斜型共振机制在三种情况下运行：（i）当内行星到达盘的内腔时，（ii）以中等到高的偏心率以获得更快的迁移速率，和（iii）在轨道不稳定和重新排列阶段之后的低至中等偏心率。
2021-04-23 astro-ph.EP
Spirals, shadows & precession in HD 100453 -- I. The orbit of the binary
近年来，在散射光和（亚）毫米连续数据中，已经观察到几个原行星盘显示出螺旋。HD 100453双星系统的主星周围就有这样一个圆盘。先前的研究认为，螺旋是由次级的引力相互作用引起的，次级被假设在一个圆形轨道上，与圆盘共面（这里的意思是大的外圆盘，而不是非常小的内盘）。然而，最近对CO气体排放的观测发现与这一假设不一致。在本文中，我们运行SPH模拟的气体和尘埃盘的七个轨道配置采取天体测量适合和计算合成观测结果。与高分辨率ALMA $^{12}$ CO数据相比，我们发现，最好的协议是获得偏心率$e=0.32$和半长轴$a=207$ au，由$61^\circ$相对于磁盘平面倾斜的轨道。盘和轨道平面之间的大偏差与偏心不等质量双星中的环主星盘的潮汐演化是相容的。
2020-09-22 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Influence of periodic orbits on the formation of giant planetary systems
巨型行星系形成的后期具有丰富的动力学机制。先前对三颗巨行星最初在气盘中的准圆形和准共面轨道上的模拟表明，尽管气盘具有很强的偏心率和倾斜阻尼，但可以形成高度相互倾斜的配置。许多注意力都集中在倾斜型共振上，要求在行星迁移过程中获得大的偏心率。在这里，我们表明，倾斜激励也存在于小到中等的偏心率在两个行星系统，以前经历了一个喷射或合并，并在气相结束时接近共振的可重复性。我们执行这些行星系的动力学分析，指导计算的平面家庭的周期轨道和分歧的家庭的空间周期轨道。我们表明，在小到中等偏心率的倾斜激励可以产生（临时）捕获倾斜型共振和可能接近的非共面系统的空间周期性轨道有助于保持他们的相互倾斜在很长一段时间。
2018-04-25 astro-ph.EP
Chasing extreme planetary architectures: I- HD196885Ab, a super-Jupiter dancing with two stars?
本文通过高角分辨率成像、近40年径向速度和VLTI/GRAVITY高精度天体测量，首次确认HD 196885 Ab为一颗与倾斜逆行双星共存的类木巨行星，并揭示其轨道相互倾角及动力学稳定性。
2022-11-02 astro-ph.EP
Three-Dimensional Disk-Satellite Interaction: Torques, Migration, and Observational Signatures
卫星与气体盘的相互作用导致螺旋密度波的激发，从而从轨道中去除角动量。此外，如果轨道与圆盘不共面，三维效应将激发弯曲波和偏心波。我们进行了三维流体动力学模拟研究非线性盘卫星相互作用的无粘原行星盘的各种轨道倾角从$0^\circ$ $180^\circ$。众所周知，即使对于零倾角，三维效应也是重要的。在这项工作中，我们（1）表明，对于小倾角的行星，（如在太阳系中），总扭矩和迁移率等效应强烈依赖于倾角，并且有显著差异（约小2.5倍），（2）给出了偏移率，倾斜阻尼，（3）给出了相对于原行星盘倾斜轨道的行星的观测特征。对于错位的行星，我们发现很好的协议与线性理论的限制小倾角，并与动态摩擦估计中间倾角。我们发现，在后一种情况下，动力摩擦力是不平行的相对行星速度。总的来说，推导的公式将是重要的研究系外行星的双折射。
2018-02-06 astro-ph.EP
On the origin of polar planets around single stars
针对单星周围近极行星起源之谜，提出高偏心率双星合并后其极对准盘中的行星可留存为近极行星的假说，通过N体模拟验证了合并后盘粒子仍保持近极轨道，为该类行星起源提供了新的可能解释。
2024-06-23 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
