On the Degree of Dynamical Packing in the Kepler Multi-planet Systems
本文指出由于行星形成的混沌本质,多行星系统的动力学紧密程度被低估,通过分析Kepler样本发现60-95%的系统强紧密且紧密程度随行星数增加,表明该指标对行星形成建模和搜寻未探测行星具有重要意义。
2023-06-22 astro-ph.EP
Circularizing Planet Nine through dynamical friction with an extended, cold planetesimal belt
柯伊伯带以外的小天体轨道要素意外聚集,导致人们猜测我们的太阳系实际上拥有九颗行星,其中八颗已确定,另一颗假设的“第九行星”。最近的几项研究表明,一颗质量约为10个地球质量的行星,在一个遥远的偏心轨道上,近日点远远超出柯伊伯带,可以创造和维持这种集群。然而,导致第九行星轨道的进化路径并不容易解释。在这里,我们调查是否一颗行星分散远离巨行星区域可以提升到一个轨道类似于一个建议的第九行星通过动力学摩擦与寒冷,遥远的星子带。最近通过流动不稳定性对微行星形成的模拟表明,微行星可以在100天文单位以上容易地形成。我们探索这种循环的动态摩擦与一组数值模拟。我们发现,一颗行星从海王星附近的区域分散到偏心轨道上,有20-30%的机会在4.6 Gyr之后获得与第九行星相似的轨道。我们的模拟结果也在强大的或部分的星子集群,然而,这种集群是否是可观察到的取决于星子带的内边缘的位置。如果内边缘位于200 au处,则可观察对象之间的聚类程度是显著的。
2018-01-10 astro-ph.EP
The influence of general-relativity effects, dynamical tides and collisions on planet-planet scattering close to the star
行星-行星散射是产生偏心系外行星的有效和强大的动力学机制。再加上与中心恒星的潮汐相互作用,它也可以解释在圆形和潜在的错位轨道上的近距离巨行星。我们探索了发生在恒星附近的散射事件,并测试它们是否可以再现在紧密轨道上观测到的巨型系外行星轨道分布的主要特征。在我们的建模中,我们利用了基于Hermite算法的数值积分代码,并包括广义相对论的影响,动力学潮汐和两体碰撞。我们发现,发生在三颗巨行星系统中的P散射事件最初在靠近恒星的圆形轨道上运动,产生了与目前观察到的类似的行星群,包括偏心和错位的近距离行星。潮汐和广义相对论的贡献与决定混沌阶段的最终结果有关。即使两体碰撞主导了三颗行星在靠近它们的恒星的交叉轨道上的混沌演化,最终的分布也显示了相当数量的行星在偏心轨道上。相反,高度错位的近距离巨行星是由内部行星的初始半长轴在0.2 au左右或更高的系统产生的。
2019-04-02 astro-ph.EP
Plausible Compositions of the Seven TRAPPIST-1 Planets Using Long-term Dynamical Simulations
TRAPPIST-1是附近的一颗超冷矮星,拥有一个由七颗凌日行星组成的非凡行星系。行星的轨道特性和半径已经得到了很好的限制,最近通过额外的地面和空间测光观测测量了内六颗行星的质量。这些质量测量的巨大不确定性阻碍了对行星组成的可靠分析。在这里,我们进行了成千上万的N体动力学模拟与行星的属性从观测值扰动,并确定那些是稳定的数百万年。这使我们能够确定可用于未来研究的自洽轨道解。从我们的动力学质量范围来看,我们发现大多数行星都与地球一样的组成一致,其中TRAPPIST-1f可能具有丰富的挥发物。
2017-06-09 astro-ph.EP
Spacing of Kepler Planets: Sculpting by Dynamical Instability
我们研究的轨道结构的开普勒过境任务使用N-体模拟检测到的多行星系统,专注于相邻行星的系统中显示四个或更多的过境行星之间的轨道间距。我们发现,所观察到的间距是紧密聚集在12个相互希尔半径,过境几何和灵敏度限制占。相比之下,动力学积分显示,如果所有轨道都是圆形且共面的,那么类似质量的系统在长达10亿年的动力学不稳定性中生存所需的最小间距为~10,如果行星轨道的偏心率为~0.02(行星过境时间变化的研究建议的值),则为~12。观测到的行星间距和理论上的稳定性阈值之间的这种明显的一致性,使我们提出,典型的行星系形成时的间距甚至更小,但除了最宽的行星系之外,大多数行星系都经历了动力学不稳定性,并退化为比以前更贫血的版本,行星更少,间距更大。因此,虽然高倍数系统(五个或更多的凌日行星)是保持稳定的原始系统,但开普勒任务大量发现的单或双行星系可能是更紧密的高倍数系统的后代。如果这一假设是正确的,我们推断开普勒系统的形成环境应该不同于类地行星。
2015-04-30 astro-ph.EP
Dynamical Constraints on Outer Planets in Super-Earth Systems
本文考虑多行星系统内的长期相互作用。特别是,我们认为已知的行星系的动力学演化造成的额外的假设行星上的偏心轨道。我们从一般的两行星系统的分析研究开始,表明如果两个行星具有可比的轨道角动量,则椭圆轨道上的行星将其所有的偏心率转移到最初的圆形行星。对单个超级地球系统HD 38858的应用表明,根据已知行星中会被激发的偏心率(尽管是周期性的),不太可能存在低于当前径向速度(RV)约束的附加假设行星,其中{ \textit{Msini} }=3- 10 M $_\oplus$,半长轴1- 10 au和偏心率0.2-0.8。然而,在已知行星附近的其他行星可以稳定系统,防止来自外行星的长期扰动。此外,这些额外的行星可以具有低于RV灵敏度的{ \textit{Msini} },并且仍然影响它们的邻居。例如,对两个超级地球系统61 Vir的应用表明,一个额外的假设行星不能激发已知行星中的高偏心率,除非它的质量和轨道位于参数空间的有限区域。HD 38858中低于RV灵敏度的内行星也会修改上述关于排除参数空间的结论。这表明,在一个偏心的外行星和一个内行星在一个可疑的圆形轨道上的系统中,可能会推断出额外的稳定行星的存在。这加强了一个观点,即需要一个系统中的全部行星来评估其动力学状态。
2015-12-17 astro-ph.EP
Normalized angular momentum deficit: A tool for comparing the violence of the dynamical histories of planetary systems
对多行星系统中系外行星轨道特征的星群研究突出表明,行星的平均轨道偏心率与其宿主系统的行星数量(即其多重性)之间存在一种负相关关系。提出这种效应是为了反映行星系动态演化中不同程度的暴力。以往的工作表明,具有相似轨道结构的行星系动力学演化的相对剧烈程度可以通过计算它们的角动量亏损(AMD)来进行比较。我们研究了使用更一般的度量来对具有不同轨道结构的行星系进行类似比较的可能性。我们考虑了AMD的修改版本,归一化角动量亏损(NAMD),并使用它来研究99个多行星系统的样本,其中包括目前最好的太阳系外系统和太阳系,即具有紧凑和宽轨道结构的行星系。我们验证了NAMD允许我们比较具有不同轨道结构的多行星系统的动力学历史的暴力。我们确定了NAMD和行星系的多重性之间的关系,其中以前观察到的偏心率多重性的关系是一个反射。我们的研究结果似乎表明,动力学不稳定性和混沌演化的阶段并不罕见的行星系。他们还认为,行星形成过程在产生高多重性系统方面的效率可能高于目前已知的人口。
2020-03-23 astro-ph.EP
On the Interaction between a Protoplanetary Disk and a Planet in an Eccentric Orbit: Application of Dynamical Friction
我们提出了一种新的分析方法,盘行星的相互作用,是特别有用的行星偏心率大于磁盘的纵横比。我们利用动力摩擦公式计算行星盘对行星的作用力,并将该作用力在行星周期内平均。由此产生的迁移和偏心阻尼时标同意非常好,与以前的作品中,行星偏心率是适度大于磁盘的纵横比。这种方法的优点是,它是可能的,适用于任意大偏心率的制定。我们已经发现,在高度偏心的行星的情况下,轨道演化的时间尺度在很大程度上取决于所采用的盘模型。我们讨论了我们的结果可能的含义的理论行星形成。
2011-06-02 astro-ph.EP
Semi-analytical model for the dynamical evolution of planetary system II: Application to systems formed by a planet formation model
本文改进半解析模型以处理质量、半长轴和轨道间距差异更大的行星系统,并通过行星种群合成结果验证其能准确再现最终质量分布和轨道结构,从而降低行星形成模拟的计算成本。
2025-07-05 astro-ph.EP
Constraints on Evolutionary Timescales for M Dwarf Planets from Dynamical Stability Arguments
本研究通过蒙特卡洛框架,基于动力学稳定性约束,探究M矮星行星的动力学雕塑时间尺度对生物演化时间尺度的影响,发现多凌日系统平均动力学不间断间隔更短,且恒星年龄约束有助于识别相关趋势。
2023-11-13 astro-ph.EP
An Integrative Analysis of the HD 219134 Planetary System and the Inner Solar System: Extending DYNAMITE with Enhanced Orbital Dynamical Stability Criteria
绝大多数系外行星系统的行星结构仍未被探索,即使是在最近的系外行星系统中,也可能有数百颗行星仍然“隐藏”在我们的知识之外。EQUIPITE是一个强大的软件包,可以预测这些尚未发现的行星的存在和性质。我们已经大大扩展了ESTITE的综合能力,现在允许(i)未知倾角的行星与已知倾角的行星一起,(ii)行星轨道偏心率的人口统计和模型分布,以及(iii)三种不同的动力学稳定性标准。我们通过对HD 219134系外行星系统的研究展示了新的能力,该系统由四颗已确认的行星和两颗可能的候选行星组成,其中五颗可能的行星大小为海王星或以下,轨道周期小于100天。通过将HD 219134行星系的已知数据与背景和统计的系外行星种群信息相结合,我们测试了不同的系统架构假设,以确定它们可能的动力学稳定性。我们的研究结果为行星候选者提供了支持,我们预测该系统中至少还有两颗行星。我们还部署在类似物的内部太阳系的金星或地球从输入参数,以测试的预测能力的COSTITE。我们的分析发现,该系统保持稳定,同时也恢复了被排除在外的行星,这表明ESTITE准确和精确地模拟多行星系统中其他行星参数的能力不断增强。
2021-12-10 astro-ph.EP
Orbital Architectures of Kepler Multis From Dynamical Instabilities
本文通过 N 体模拟表明,致密多行星系统经历的动力学不稳定性可自然再现 Kepler 多行星系统的主要轨道统计特征,并暗示其是解释 Kepler 二分性的关键。
2023-12-12 astro-ph.EP
New Dynamical State and Habitability of the HD 45364 Planetary System
具有多颗巨行星的行星系为研究行星的形成和演化提供了重要的机会。HD 45364系统拥有两颗巨行星,它们位于其主星的宜居带(HZ)内,是第一个发现具有3:2平均运动共振(MMR)的系统。几个相互竞争的迁移理论与不同的预测提供了解释,通过动态模拟,利用有限的数据,观察到的共振。在这里,自最初发现以来的十多年中,我们重新审视了该系统,其中来自HARPS和HIRES的径向速度(RV)样本大幅增加,显着扩展了观测基线。我们提出了修改后的轨道解的两个行星使用开普勒和动力学模型。我们的RV模型表明轨道比以前报道的更圆,更分离。因此,预测的强行星-行星相互作用没有被探测到。重新分析系统动力学,发现行星对表现出天平动和环流的拱点行为,表明准共振态,而不是真正的MMR。新的轨道解和系统的动力学状态证实了预测近圆形轨道为首选方案的迁移模型。我们还研究了该系统的宜居前景,发现HZ中可能存在另外一颗地球质量的行星和系外卫星。这项工作展示了持续RV观测的重要性及其对我们了解系统动力学历史的影响。HD 45364仍然是行星形成和可居住性研究的有趣目标。
2022-08-31 astro-ph.EP
Planetesimals to Protoplanets II: Effect of Debris on Terrestrial Planet Formation
在本文中,我们扩展了Leinhardt和Richardson(2005年)模拟类地行星形成的数值方法,以包括未解决的碎片成分的动力学摩擦。在以前的工作中,我们实现了碎石堆星子碰撞模型到直接N体模拟的类地行星形成。新的碰撞模型处理了微行星的吸积和侵蚀,但不包括小于模拟分辨率极限的碎片颗粒的动力摩擦。通过扩展我们的数值模型,使之包括来自未解决碎片的动态摩擦,我们可以模拟碰撞过程中产生的碎片的动态效应,还可以研究初始碎片质量对类地行星形成的影响。我们发现,显着的初始碎片质量,10%或更多的总磁盘质量,改变了微行星的增长模式。具体来说,在这种情况下,星子不会经历失控的增长阶段。相反,它们同时增长,类似于寡头增长。除了包括未解决的碎片的动力学摩擦,我们已经实施了粒子跟踪作为监测成分混合的代理。虽然有少得多的混合,由于碰撞和重力散射时,动力摩擦的背景碎片包括在内,有显着向内迁移的最大的原行星在最极端的初始条件。
2009-03-13 astro-ph.EP
Formation, Dynamical Evolution, and Habitability of Planets in Binary Star Systems
对目前已知的行星宿主恒星的调查表明,大约25%的太阳系外行星系处于双星环境中。这些系统中有几个在适度接近的轨道上有恒星伴星,这意味着对双星系统中及其周围的巨型行星和类地行星的形成和动力学演化的研究现在已经找到了现实的依据。随着最近发射的空间望远镜CoRoT和2009年发射的美国航天局开普勒卫星,这种动态复杂系统的数量将很快增加,其更多的多样性和有趣的动力学特性将很快被发现。因此,深入了解双星系统中行星研究的历史和现状是及时和必要的。本章将为此目的审查双星环境中巨型行星和类地行星的形成模型,并介绍其动力学演化和可居住性的研究结果,以及水和其他挥发性物质向类地天体输送的机制。在这一章中,读者将看到一个全面的,但相对较少技术性的方法来研究双星及其周围的行星,并讨论这些系统和单星周围的行星系的动力学特征之间的差异。
2009-08-23 astro-ph.EP
Resonances Required: Dynamical Analysis of the 24 Sex and HD 200964 Planetary Systems
我们进行了几套非常详细的动力学模拟,以调查24 Sextantis和HD 200964行星系的架构。在24 Sex系统中,两颗行星的最佳拟合轨道解将它们置于周期非常接近2:1的轨道上,而HD 200964系统的最佳拟合轨道解将两颗行星置于周期接近4:3的轨道上。在这两种情况下,建议的最佳拟合轨道是相互交叉的-只有在行星受到相互平均运动共振的影响而免受近距离接触的情况下,这种情况才是动态可行的。我们的模拟表明,这两个系统的最佳拟合轨道位于动力学稳定的狭窄岛屿,并包围着更大的区域的极端不稳定。因此,我们证明了行星只有在它们目前被困在相互的平均运动共振中时才是可行的-在24 Sex b和c的情况下是2:1共振,在HD 200964 b和c的情况下是4:3共振。在这两种情况下,当行星轨道相互共面时,稳定区域最强,最明显。随着行星c相对于行星b的倾角增加,两个系统的稳定性迅速崩溃。
2012-11-05 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
The Dynamical Environment within the Habitable Zone of the Gaia-4 and Gaia-5 Planetary Systems
该研究通过动力学分析揭示Gaia-4和Gaia-5系统中的高偏心巨行星排除了宜居带内行星的存在,并探讨了此类“破坏球”系统对直接成像任务目标选择的影响。
2025-10-27 astro-ph.EP
Unstructured Grid Dynamical Modeling of Planetary Atmospheres using planetMPAS: The Influence of the Rigid Lid, Computational Efficiency, and Examples of Martian and Jovian Application
我们提出了一个新的行星全球环流模式,planetMPAS,最先进的NCAR MPAS大气环流模式的基础上。利用WRF和MPAS的交叉兼容性,planetMPAS包含了大部分用于火星和泰坦等类地行星的planetWRF物理参数化方案。PlanetMPAS还包括一套物理学,代表木星大气的辐射转移,干对流,湿对流及其相关的微观物理学。我们证明,尽管刚性盖近似,planetMPAS是适合模拟火星和木星大气中的气候系统与潜在的应用程序,如土卫六缓慢旋转的行星。使用planetMPAS进行的模拟表明,新模型可以再现火星和木星上观测到的许多特征,例如火星上的季节性CO2循环、极地氩富集、纬向平均温度和定性尘埃不透明度,以及木星上的赤道超旋转和带状纬向风模式。
2022-10-31 astro-ph.EP
Dynamical instabilities in systems of multiple short-period planets are likely driven by secular chaos: a case study of Kepler-102
我们研究了高多重数Kepler和K2行星系的动力学稳定性。我们的数值模拟发现在$\sim20\%$的情况下,在很宽的时间尺度(高达$5\times10^9$轨道)和出乎意料的宽范围的初始动力学间距的不稳定性。为了确定多行星系统长期不稳定性的触发因素,我们详细研究了五行星开普勒-102系统。尽管有几个近共振周期比,我们发现,平均运动共振不太可能直接导致不稳定的似是而非的行星质量在这个系统中。相反,我们发现强有力的证据表明,缓慢向内转移的角动量赤字(AMD)通过长期混乱激发偏心率的最里面的行星,开普勒-102 b,最终导致行星行星碰撞在$\sim80\%$的开普勒-102模拟。开普勒-102 b的质量可能是$>\sim0.1M_{\oplus}$,因此体积密度超过地球的一半,以避免动力学不稳定。为了研究长期混沌在我们更广泛的模拟中的作用,我们用从短积分($\sim5\times10^6$轨道)的功率谱计算的“谱分数”表征每个行星系统的AMD演化。我们发现,小的光谱分数($\lesssim0.01$)与动力学稳定性的长时间尺度($5\times10^9$轨道)和不稳定的中值时间随光谱分数的增加而减少。我们的研究结果支持了长期混沌是许多非共振多行星系统不稳定性的驱动因素这一假设,也表明谱分析方法是一种有效的数值工具,可以从短期模拟中诊断多行星系统的长期稳定性。
2020-06-30 astro-ph.EP
Dynamical Evolution of the Early Solar System
太阳系的一些性质,包括巨行星的径向间距很大,可以解释为行星通过与外盘微行星交换轨道能量和动量而径向迁移。特别是海王星的微行星驱动的迁移,在柯伊伯带的动力学结构中有着强烈的拥护者。动力学不稳定被认为发生在木星与海王星类行星近距离接触的早期阶段。由于这些遭遇,木星获得了目前的轨道偏心率,并向内跳跃了几分之一个天文单位,这是类地行星生存和小行星带限制所必需的。行星碰撞也有助于捕获木星特洛伊和巨行星的不规则卫星。在这里,我们讨论了早期太阳系的动力学演化,着眼于确定如何从其目前的架构约束行星迁移/不稳定的模型。
2018-07-17 astro-ph.EP
A new and simple prescription for planet orbital migration and eccentricity damping by planet-disc interactions based on dynamical friction
在行星形成过程中,行星胚胎与原行星气盘之间的引力相互作用导致了行星胚胎的轨道迁移,对最终形成行星系起着重要作用。虽然迁移有时发生在超音速状态下,其中行星胚胎和气体之间的相对速度高于声速,但迄今为止提出的描述行星盘相互作用力和超音速状态下轨道变化时间尺度的迁移处方相互不一致。在这里,我们讨论了现有的处方在文献中的细节,并推导出一个新的简单直观的配方,行星盘的相互作用的基础上动态摩擦,可以应用在超音速和亚音速的情况下。虽然现有的处方假设特定的光盘模型,我们包括明确的光盘参数的依赖性,因此,它可以适用于光盘与任何径向表面密度和温度的依赖性(除了径向尺度小于光盘尺度高度的局部变化)。我们的处方将减少来自行星迁移的不同文献配方的不确定性,并将成为研究行星吸积过程的重要工具,特别是在研究在系外行星系统中常见的近距离低质量行星的形成时。
2020-05-06 astro-ph.EP
The importance of the dynamical corotation torque for the migration of low-mass planets -- 1D analytical prescriptions verified by 2D hydrodynamical simulations
本文提出一维解析公式描述动力学共转力矩对低质量行星迁移的影响,并通过二维流体动力学模拟验证,表明在低黏度盘中该力矩可显著减缓I型迁移。
2025-07-02 astro-ph.EP
Planetary formation and water delivery in the habitable zone around solar-type stars in different dynamical environments
目标。我们研究太阳型恒星周围宜居带(HZ)行星的形成和水输送。特别是,我们研究了系统中最大质量的物体所定义的不同动力学环境。方法.首先,半解析模型被用来定义产生我们研究的五个动力学场景中的每一个的原行星盘的质量。然后,我们利用同样的半解析模型来描述胚胎和星子在气相中的演化。最后,我们进行了行星吸积的N体模拟,以分析在不同的动力学环境中的行星的形成和水输送。结果在不同的动力学情景下,水世界在HZ有效地形成。在雪线周围有类似木星或土星的巨大行星的系统中,超级地球倾向于从雪线外迁移到HZ,这是由于与其他胚胎相互作用的结果,并且只在气相期间吸积水。在没有巨行星的系统中,水含量高的地球和超级地球可以在HZ中原位形成,也可以从外部区域迁移到HZ中,水可以在气相期间以及与富含水的胚胎和星子碰撞时吸积。结论.在类太阳恒星周围,具有高质量含水量的行星的形成似乎是一个普遍的过程。我们的研究表明,这样的行星在不同的动力学环境中仍然非常有效地产生。此外,我们的研究表明,在所考虑的系统中,在HZ中形成质量和水含量与地球相似的行星似乎是围绕太阳型恒星的罕见过程。
2017-10-12 astro-ph.EP
Stability of the Outer Planets in Multiresonant Configurations with a Self-gravitating Planetesimal Disk
我们研究了一个大规模的星子盘上的外行星的动力学稳定性的影响,假设,最近已经建议,这些最初被锁定在一个紧凑的和多共振的配置作为气体驱动的迁移的结果在一个原行星盘。在我们的模拟中的所有机构之间的引力相互作用包括自洽使用Mercury6.5代码。几个初始的多共振配置和星子盘模型被认为是。在这样的条件下,一个强大的动力学不稳定性,表现为一个快速的巨行星迁移和星子盘分散,在大多数情况下,在小于40万年的时间尺度上发展。与忽略微行星间相互作用的模型相比,由于微行星间的引力相互作用而导致的动力盘加热导致微行星与冰巨星天王星和海王星之间更频繁的相互作用。考虑到快速演化的多共振配置与完全自洽的模拟,我们的结果是不一致的动力学不稳定性起源的晚期重轰炸,目前所考虑的尼斯模型的太阳系。
2014-06-09 astro-ph.EP
Simulations of the Solar System's Early Dynamical Evolution with a Self-Gravitating Planetesimal Disk
在过去的十年中,尼斯模型极大地改变了我们对太阳系形成和早期演化的看法。在这个模型的背景下,一个短暂的行星-行星散射期是由巨行星和一个巨大的原始微行星盘之间的引力相互作用触发的,导致了太阳系现今结构的成功复制。在尼斯模型的典型实现中,小行星盘的自引力通常被忽略,因为它对计算造成了计算瓶颈。最近的分析表明,然而,自引力盘可以表现出的行为是动态的不同,这种差异可能有显着的影响,太阳系的进化path. In这项工作中,我们探讨这种差异利用一个大套件的尼斯模型模拟和没有一个自引力星子盘,利用固有的并行性质的图形处理单元。我们的模拟表明,粒子相互作用的自洽模型不会导致显着不同的最终行星轨道内获得的传统模拟。此外,自引力计算显示类似的星子演化非自引力数值实验后,动力学不稳定性被触发,这表明在遥远的柯伊伯带中观察到的轨道集群是不可能有一个自引力的起源。
2017-12-19 astro-ph.EP
The Dynamical Origin of the Multi-Planetary System HD45364
最近发现的由木星和土星质量行星组成的行星系HD 45364很可能处于3:2的平均运动共振中。形成行星平行性的标准场景是嵌入原行星盘中的两颗行星的会聚迁移。当行星最初以大于2的周期比分离时,会聚迁移很可能会导致非常稳定的2:1共振。为了避免这种命运,可能会提出行星的形成足够接近以防止这种共振。然而,这样一个同时形成的行星在一个小环,似乎是非常不可能的。外行星穿越2:1共振的快速III型迁移是解决这个问题的一种可能方法。在本文中,我们详细研究了这一想法。我们提出了一个估计所需的收敛迁移率,并确认这与N体和流体动力学模拟。如果行星系的动力学历史有一个快速向内迁移的阶段,形成一个共振配置,我们预测这两个行星的轨道参数总是非常相似,因此应该显示出证据。我们使用模拟的轨道参数来计算径向速度曲线,并将其与观测结果进行比较。我们的模型可以很好地解释观测数据,如以前报道的拟合。这两颗行星的偏心率相当小,天平动模式也不同。在几年内,将有可能直接观察行星与行星的相互作用,从而区分这些不同的动力学状态。
2009-10-27 astro-ph.EP
Dynamical Evolution of Closely Packed Multiple Planetary Systems Subject to Atmospheric Mass-Loss
研究紧密堆积多行星系统在光蒸发和巨型撞击引起的大气质量损失下的动力学演化,发现稳定保留系统需较宽初始间距或质量损失上限,且紧凑共振链系统对此约束更严格。
2023-03-01 astro-ph.EP
Neptune on tiptoes: dynamical histories that preserve the cold classical Kuiper belt
柯伊伯带目前的动力学结构是由巨行星,特别是海王星,在行星形成之后的轨道演化所形成的,当时巨行星可能经历了行星-行星散射和/或微行星驱动的迁移。这个过程的数值模拟,虽然再现了许多属性的带,未能产生高倾角和偏心率观察到的一些对象,同时保持观察到的动态“冷”人口。我们提出的第一个三部分的参数研究如何不同的动力学历史的海王星造型的星子盘。在这里,我们确定哪些动力学历史允许原位小行星盘保持动态冷,成为今天的冷柯伊伯带种群。我们发现,如果海王星经历了一个时期的偏心率和/或倾斜度升高,它secularly激发的偏心率和倾斜的星子盘。我们证明,有几个定义明确的制度,这种长期的激励,这取决于海王星的迁移,阻尼海王星的轨道倾角和/或偏心率的相对时间尺度,和长期的星子的演变。我们模拟这种长期的激励分析在每个政权,允许参数空间的一个彻底的探索。海王星的离心率和倾角可以在有限的时间内保持在较高的水平,而不会破坏冷经典带。在缓慢衰减和缓慢迁移的区域,如果海王星位于20天文单位,那么它的偏心率必须保持在0.18以下,倾角必须保持在6°以下。
2012-02-27 astro-ph.EP
Planet-Planet Scattering and ZLK Migration -- The Dynamical History of HAT-P-11
针对 HAT-P-11 的高偏心率与错位轨道,研究提出行星-行星散射触发 ZLK 循环及高偏心率迁移,并通过纳入潮汐半径膨胀的 N 体模拟解释其现今构型。
2024-12-05 astro-ph.EP
Role of gaseous giants in the dynamical evolution of terrestrial planets and water delivery in the habitable zone
在目前的研究中,我们研究了一个巨大的行星在富水胚胎和星子的动力学演化的影响,位于雪线以外的系统围绕太阳的恒星,以确定什么样的类地行星可以形成在这些系统的宜居带(以下简称HZ)。为此,我们进行了行星吸积的N体模拟,考虑到气体已经从盘中消散,并且在系统的雪线之外形成了一颗巨大的行星,在3 au处。我们发现,一个质量值介于土星质量和木星质量之间的巨大行星,代表了一个极限,从雪线之外向内移动的富含水的胚胎的数量开始减少。从这一点来看,我们的研究表明,质量超过一个木星质量的巨行星成为向内迁移的富含水的胚胎的有效动力学障碍。此外,我们推断,在HZ中存活的这些胚胎的数量显着减少的系统,主机一个巨大的行星比一个更大的质量。这一结果具有重要的影响,关于形成的类地行星在HZ具有非常高的水含量,并可能提供一个选择标准,在寻找潜在的宜居系外行星的系统,主机周围的气态巨星太阳型恒星。
2018-08-27 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
The Dynamical Architecture and Habitable Zones of the Quintuplet Planetary System 55 Cancri
利用Fischer等人(2008)的自洽轨道解,对巨蟹座行星系55的长期轨道演化和动力学结构进行了数值模拟.在模拟中,我们表明,该系统至少可以稳定$10^{8}$年。此外,我们广泛调查的行星配置的四个外部同伴与一个类地行星在广泛的区域0.790 AU $\leq a \leq $ 5.900 AU检查潜在的小行星结构和宜居带(HZ)的存在。结果表明,该系统与最外层行星的平均运动共振(MMR)在4:1、3:1和5:2附近存在不稳定区域,在3:2和1:1 MMR附近存在稳定轨道,这与太阳系的小行星带相似。在一个动力学点上,1.0 ~ 2.3AU的范围内,存在更多潜在类地行星的合适候选区,其偏心率相对较低。
2009-02-25 astro-ph.EP
Dynamically Selected Mass-Radius Relationship for Low Mass Exoplanets
Mani L. Bhaumik Institute for Theoretical Physics Department of Physics & Astronomy, University of California Los Angeles(加州大学洛杉矶分校物理与天文学系曼尼·L·巴乌米克理论物理研究所);Department of Physics & Astronomy, University of California Los Angeles(加州大学洛杉矶分校物理与天文学系)
研究多行星系统中行星质量-半径关系与动力学结构的关联,通过分离特定行星比较性质,发现经历撞击的行星平均质量更大,氢包层质量分数不小,表明动力学演化和碰撞是行星系统演化一部分且须尽早发生。
2026-07-23 astro-ph.EP
Instability-Driven Dynamical Evolution Model of a Primordially 5 Planet Outer Solar System
在过去十年中,越来越多的证据表明,太阳系的观测状态可以在不稳定驱动的动态演化模型(如“尼斯”模型)的背景下顺利再现。到目前为止,所有成功实现的不稳定模型都集中在将四颗巨行星从更紧凑的配置演化到它们当前的轨道上。与此同时,形成和喷射更多行星的可能性也被讨论过,但从未成功实施。在这里,我们表明,一个大的阵列5行星(2个气体巨星+ 3个冰巨星)多共振初始状态可以导致一个适当的形成外太阳系,具有喷射的冰巨星在不稳定的阶段。特别是,我们的模拟表明,表征外太阳系的长期动力学的本征模可以密切匹配的5行星模型。此外,如果外行星的抛射时间尺度很短,在这种情况下也可以避免原始冷经典柯伊伯带的轨道激发。因此,太阳系是动力学弛豫的许多可能结果之一,可以起源于各种各样的初始状态。这使得建立一个太阳系早期动力学演化的唯一模型成为不可能。
2011-11-15 astro-ph.EP
Dynamical evolution of planetary systems
我们太阳系的巨行星运动的明显规律表明,几十年来,这些行星形成的轨道与现在的轨道相似,在它们的一生中没有发生过任何戏剧性的事情。太阳系外行星的发现令人震惊地表明,我们的行星系的轨道结构并不典型。许多巨大的太阳系外行星的轨道半长轴为$\sim 1$ AU,有些行星的轨道半径甚至更小,有时轨道周期只有几天。此外,大多数太阳系外行星都有很大的离心率,达到了我们太阳系中只有彗星才有的数值。为什么我们的太阳系和外太阳系之间以及外太阳系之间有如此大的差异?本章旨在对这个基本问题给出部分答案。
2011-06-21 astro-ph.EP
A new third planet and the dynamical architecture of the HD33142 planetary system
基于最近拍摄和存档的HARPS、FEROS和HIRES径向速度(RV),我们提出了一颗新行星绕第一颗上升的红巨星HD 33142(改进的质量估计为1.52 $\pm$ 0.03 M $_\odot$)运行的证据,该恒星已经知道有两颗行星。我们确认了类木行星HD 33142 b和c的周期分别为$P_{\rm b}$ = 330.0 $_{-0.4}^{+0.4}$ d和$P_{\rm c}$ = 810.2 $_{-4.2}^{+3.8}$ d,最小动力学质量分别为$m_{\rm b}\sin{i}$ = 1.26 $_{-0.05}^{+0.05}$ M $_{\rm Jup}$和$m_{\rm c}\sin{i}$ = 0.89 $_{-0.05}^{+0.06}$ M $_{\rm Jup}$.此外,我们对精确RV的周期图分析显示,在两颗行星开普勒拟合的残差中存在短周期多普勒信号的强有力证据,我们将其解释为第三颗土星质量的行星,其$m_\mathrm{d}\sin{i}$ = 0.20 $_{-0.03}^{+0.02}$ M $_{\rm Jup}$在近距离轨道上,轨道周期为$P_{\rm d}$ = 89.9 $_{-0.1}^{+0.1}$ d。我们研究的动力学行为的三行星系统配置与N体积分方案,发现它长期稳定的行星之间交替低和中等偏心率的情节。我们还进行了N体模拟,包括…
2022-06-08 astro-ph.EP
Dynamical architectures of planetary systems induced by orbital migration
本次演讲的目的是介绍建立合理的行星系架构的最新进展,该架构由行星和它们在行星系形成的早期嵌入盘之间的引力潮汐相互作用决定。我们专注于一个非常明确的和深入研究的过程中,盘行星相互作用导致行星迁移。我们专注于低质量行星存在的系统的动力学。特别注意的是专门调查的谐振配置的作用。我们的研究除了补充目前在观测各种各样的行星系和揭示其结构和起源方面取得的迅速进展外,还可以为支持计划增加探测到的多行星系数目的飞行任务作出宝贵贡献。
2009-11-08 astro-ph.EP
Dynamical evolution of thin dispersion-dominated planetesimal disks
我们研究了垂直薄的、弥散主导的微行星盘的动力学,其偏心率$e$和倾角$i$(以希尔单位标准化)满足$e >> 1$、$i << e^{-2} << 1$。这种情况可能是典型的,例如,在行星形成的寡头阶段结束时的原行星核心群。在这个制度的轨道参数的星子散射具有各向异性的字符和强烈不同于厚($i ~ e$)磁盘散射。我们推导出的星子散射系数的解析表达式,并与数值计算进行比较。我们发现显着差异的倾斜散射系数获得的两种方法,并归因于这种差异的影响不占在分析计算:多个散射事件(临时捕获,这可能是相关的生产遥远的行星卫星以外的希尔球)和遥远的相互作用的星子之前,他们的密切接触。我们的计算表明,一个薄的,分散为主的星子磁盘的倾斜指数增长在一个非常短的时间尺度上意味着(1)这样的磁盘必须是非常短暂的和(2)在这个动力学阶段的星子吸积是微不足道的。我们的结果也适用于剪切为主的磁盘切换到色散为主的制度的动力学。
2009-08-10 astro-ph.EP
Dynamical stability of the Gliese 581 exoplanetary system
利用数值方法研究了Gliese 581系外行星系统的动力学稳定性。已知该系统有四颗行星(b-e)。在对径向速度(RV)测量结果进行最新分析后,在恒星的液态水宜居带中是否存在另一颗行星(g)存在争议。我们将Vogt等人的4和5行星模型(AN 333,561-575,2012)与初始圆形轨道相结合。为了表征稳定性,使用行星在积分时间内达到的最大偏心率以及LCI和RLI来识别混沌运动。由于RV拟合中的圆形轨道似乎是一个太强的限制,而真正的轨道可能是椭圆形的,我们研究了行星的稳定性作为其偏心率的函数。圆形四行星模型的积分表明,即使倾角i = 5°,它在更长的时间尺度上也是稳定的。四行星模型中的第五颗行星可能在两颗超级地球大小的行星c和d之间有一个稳定的轨道,并且超出行星d的轨道,尽管另一颗行星可能只在恒星的宜居带中的圆形或近圆形轨道上稳定。即使在更宽的轨道参数范围内,5行星模型中的Gliese 581 g也会有一个动态稳定的轨道,但它的稳定性强烈依赖于行星d的偏心率。小质量行星e在偏心模型中很快变得不稳定,在圆形四行星模型中保持稳定,但其初始半长轴和偏心率周围的稳定区域相当小。内行星e和c的稳定性取决于海王星大小的行星b的偏心率。最外层的行星d距离相邻的行星c很远,对它的稳定性有很大的影响,然而,在两颗超级地球行星c和d之间存在一颗行星限制了它的偏心率。
2014-04-29 astro-ph.EP
Nearly Polar orbit of the sub-Neptune HD3167 c: Constraints on a multi-planet system dynamical history
我们提出的平行度测量,即轨道平面的法线角和恒星自转轴之间的角度,亚海王星行星HD 3167 c,它通过一个明亮的附近的K 0恒星。我们研究这个多行星系统的轨道结构,以了解其动力学历史。我们还根据行星系的几何结构和动力学研究对行星d的轨道进行了约束。在国家伽利略望远镜(TNG)上用HARPS-N获得的新观测结果用于我们的分析。天空投影的折射率是用三种不同的方法测量的:罗斯特-麦克劳克林异常,多普勒层析成像,和重新加载罗斯特-麦克劳克林技术。我们进行了系统的稳定性分析,并研究了行星和恒星之间的动力学相互作用。HD 3167 c被发现是接近极地的,具有天空投影的双折射率,$λ$ = -97 $^{\circ} \pm$ 23 $^{\circ}$。行星c的轨道与主星的自转轴的这种错位被检测到有97%的置信度。对该系统的动力学分析得出行星c和d的共面轨道。它还表明,目前观测到的系统不太可能单独为行星c和d产生如此高的质量。然而,行星c和d的极地轨道可以用系统中存在的外伴星来解释。需要对该系统进行后续观测,以确认这种长周期伴星。
2019-07-22 astro-ph.EP
Re-analysing the dynamical stability of the HD 47366 planetary system
演化恒星周围的多行星系统是追踪行星系演化到后主序星阶段的重要线索。HD 47366是一颗中等质量的恒星,拥有两颗巨行星。以前对行星系的分析表明,它在比恒星年龄短得多的时间尺度上是动态不稳定的,除非行星被困在相互2:1的平均运动共振中,与\cite{2016Sato}(以下简称:S16)中提出的轨道解不一致,或者在相互逆行的轨道上运动。在这里,我们检查的轨道稳定性的系统中提出的S16使用$n$体代码{ \sc水星}在一个广泛的范围内的$a$ -$e$参数空间与观测到的径向速度一致,假设它们是在共面轨道。我们的分析证实了S16中提出的系统不是动态稳定的。因此,我们通过Levenberg-Marquardt技术对HD 47366系统的可用观测数据进行了彻底的重新分析,并通过MCMC贝叶斯方法进行了确认。我们的重新分析揭示了一种替代的,较低的偏心率拟合,这是大大优于从名义上的最佳拟合在S16中获得的高偏心轨道的解决方案。新的、改进的动力学模拟解决方案揭示了行星轨道偏心率的降低,将HD 47366系统转移到了一个广阔的稳定区域的边缘,增加了我们对行星的信心。我们对HD 47366的动力学稳定性的严格检查是寻找全球最佳拟合模型的警示。
2018-11-15 astro-ph.EP
Formation of '3D' multiplanet systems by dynamical disruption of multiple-resonance configurations
假设巨行星是在薄的原行星盘中形成的,一个“3D”系统可以形成,只要相互倾斜被某种动力学机制激发。共振相互作用和近距离行星相遇被认为是主要的倾斜激励机制,分别导致共振和非共振系统。在这里,我们提出了一个替代的形成方案,从一个系统组成的三个巨行星在一个几乎共面的配置。正如最近在太阳系的例子中所显示的那样,行星在气盘中的迁移(II型迁移)可以迫使行星陷入多重共振状态。我们模拟这个过程,假设不同的行星质量和质量比的值。我们表明,这样的三重共振一般变得不稳定的共振激发的偏心率的所有行星和行星-行星散射集。三颗行星中的一颗通常会被抛出系统,留下一个动态“热”(但稳定)的双行星结构。由此产生的双行星系统通常具有较大的半长轴比(a1/a2 < 0.3),而相互倾角可高达70°,中值为\sim 30°。我们的双行星系统中有一小部分(\sim 5%)最终处于Kozai共振的稳定区。在少数情况下,三重共振可以长时间保持稳定,并且通过轨道倾角的共振激励可以形成“3D”系统;如果对行星施加足够的偏心阻尼,则这样的三行星系统可以是稳定的。最后,在单行星系统中,当两颗行星从系统中被抛出时,行星轨道平面相对于初始不变平面(可能是垂直于恒星自转轴的平面)的倾角可以大到\sim 40°。
2012-03-13 astro-ph.EP
Dynamical considerations for life in multihabitable planetary systems
受开普勒-36系统中的一对近距离行星的启发,我们考虑了两种可能对类似系统中生命的发展产生重要影响的效应,其中一对行星可能完全位于宿主恒星的宜居带。具体来说,我们运行数值模拟,以确定是否强大的,共振(或非共振)行星行星之间的相互作用可以导致大的变化,在行星的相似性-从而引起气候的大变化。我们还确定共振相互作用是否会影响行星对之间的石胚生殖率-这可能有助于两个行星上生命的生长和维持。我们发现,一阶共振不引起较大的结晶度变化相比,非共振的情况下。我们还发现,共振相互作用不是一个主要的考虑在lithopansermia。随着行星轨道的靠近,石胚说得到了显著的增强-达到了几乎与喷射物质落回原始行星表面相同的速度(假设喷射物质到达了我们初始条件的位置)。因此,在这两种情况下,我们的研究结果表明,在多居住系统中的近距离行星对有利于系统中的生命。
2015-11-30 astro-ph.EP
Planetesimal-Driven Instabilities in Resonant Chains of Cold Neptunes and Their Dynamical Outcomes
Department of Astronomy, Indiana University(印第安纳大学天文学系)
研究通过N体模拟探讨了冷海王星共振链在气盘阶段的演化,发现行星esimal盘能引发大规模轨道重组和行星损失,为延迟不稳定性提供路径,解释了共振分数下降的原因。
2026-04-09 astro-ph.EP
Dynamical Stability of Terrestrial Planets in the Binary α Centauri System
在这篇论文中,我们研究了假设的类地行星是否有很高的概率保持在半人马座α星A和B周围的宜居带内的稳定轨道上,并保持与生命进化相适应的时间长度。本文介绍了一个基于限制性三体问题解的稳定性判据,并将其应用于半人马座α系统。通过这种方式,我们确定的卫星型(S型)行星轨道的短期稳定性的区域,在平面和三维的情况下。我们还通过恒星宜居带的动态映射研究了假想行星的长期稳定性。的拓扑结构的地图进行了分析,使用半解析长期哈密顿模型和可能的过程负责长期的不稳定性被确定。我们验证了行星在宜居带内的运动是有规律的,无论高偏心率,倾角小于40°。我们表明,位于双宜居带的行星的轨道距离的变化是可比的地球,如果行星是接近的模式I定态解。这一结果为在双星中找到可居住的行星带来了积极的期望。
2014-08-05 astro-ph.EP
Evaluating the Dynamical Stability of Outer Solar System Objects in the Presence of Planet Nine
我们评估的动力学稳定性的选择外太阳系对象的存在下,拟议的新太阳系成员行星九。我们使用数值N体积分的蒙特卡罗套件来构建新行星的各种轨道根数,并评估第九行星存在时八个海王星外天体(TNO)的动力学稳定性。这些模拟表明,某些轨道要素($a,e$)的组合导致第九行星对TNO起着稳定作用,否则它会因与海王星的相互作用而不稳定。这些模拟还表明,一些TNO在其寿命期间在几个不同的平均运动共振之间过渡,同时仍然保持与第九行星近似的拱点反对齐。这种行为表明,保持在一个特定的轨道上并不是轨道稳定的必要条件。作为我们的模拟的一个产品,我们提出了一个{ \it后验}概率分布的半长轴和偏心率的建议行星九TNO稳定性的基础上。因此,这一结果为支持这颗行星的存在提供了额外的证据。我们还预测,TNO可以分为多个群体的对象,以不同的方式与第九行星相互作用:一个群体可能包含像Sedna和2012 VP $_{113}$这样的对象,它们在第九行星存在时不会在半长轴上显著迁移,并且倾向于保持相同的共振;另一个群体可以包含像2007 TG $_{422}$和2013 RF $_{98}$这样的对象,它们可以在不同的共振之间迁移和转换。
2017-06-20 astro-ph.EP
The Dynamical Interaction between Low-mass Planets and Dust Coagulation
Sun Yat-sen University(中山大学);CSST Science Center for the Guangdong-Hong Kong-Macau Greater Bay Area(粤港澳大湾区宇宙线科学中心);Macau University of Science and Technology(澳门科技大学);International Centre of Supernovae, Yunnan Key Laboratory(云南省超新星国际研究中心);Nagoya University(名古屋大学)
研究低质量行星对尘埃凝聚的影响及其对行星迁移的反馈,发现行星诱导的凝聚模式抑制尘埃生长并影响迁移条件。
2025-11-24 astro-ph.EP
The Last Stages of Terrestrial Planet Formation: Dynamical Friction and the Late Veneer
类地行星形成的最后阶段是大碰撞后残留的星子的清理。从动力学上讲,在巨大撞击阶段之后,需要一个残余的星子种群来阻尼类地行星的高偏心率。从地球化学的角度来看,从类地行星和月球推断出的高度亲铁元素丰度模式表明,在巨大撞击结束后,星子向类地行星输送了总共约0.01兆地球的南极物质,作为“晚期饰面”。本文结合这两条独立的证据,证明了:1)含有0.01 M_Earth的剩余微行星群能够使大碰撞后的类地行星的离心率降低到观测值。2)与此同时,这个小行星群可以解释观测到的地球、月球和火星上晚期单板的相对数量,前提是大部分晚期单板是由半径小于10米的小行星提供的。这些小的微行星的尺寸是为了确保有效的阻尼微行星的速度分散的相互碰撞,这反过来又确保了行星的吸积截面显着增强重力聚焦以上的几何值。我们发现,在类地行星和微行星之间的相对速度明显小于类地行星的逃逸速度的情况下,引力聚焦产生的吸积比地球/火星约为17,这与从HSE中推断的吸积比12-23很好地吻合。对于地月系统,我们发现吸积比约为200,这与从HSE丰度(包括月球地壳和地幔成分)得出的150-700的估计一致。(节录)
2012-04-22 astro-ph.EP
The Dynamical Environment of Kepler-223 Planetary System
Universidad Autonóma de Nuevo León(新莱昂自治大学)
本研究通过高分辨率N体模拟和稳定性图,重新分析了Kepler-223系统的动力学状态,发现其处于更深的共振态,所有共振角均长期天平动,且外侧行星的稳定区超出理论预测,揭示了多体稳定化效应。
2026-09-24 astro-ph.EP
Formation of Multiple Dynamical Classes in the Kuiper Belt via Disk Dissipation
本研究整合多类天体物理过程构建统一建模框架,证实盘耗散阶段可形成柯伊伯带三类动力学星子群,为外太阳系形成提供了新的可行路径。
2025-11-14 astro-ph.EP
Intra-system uniformity: a natural outcome of dynamical sculpting
本研究通过 $N$ 体模拟表明,初始过密且质量随机的行星系统可经大碰撞阶段的动力学塑造自然产生“豆荚中的豌豆”式系统内均匀性。
2023-07-17 astro-ph.EP
Migration of accreting planets in radiative discs from dynamical torques
我们提出的流体动力学模拟的结果进行逃逸的气体吸积在辐射盘行星的轨道演化。我们考虑吸积盘模型与恒定的质量通量通过光盘,和辐射冷却平衡的粘性加热和恒星辐射的影响。我们假设20-30个$M_\oplus$巨行星核形成于粘性加热占主导地位的区域,并在强共转力矩的作用下向外迁移。在气体吸积被忽略的情况下,我们发现吸积盘的吸积率${\dot M}\gtrsim 7\times 10^{-8} \;M_\odot/yr$的强动力学扭矩的证据。它们的主要作用是使向外迁移率增加$\sim 2$倍。然而,在气体吸积的存在下,失控的向外迁移观察与行星通过零扭矩半径和粘性加热和恒星加热为主的制度之间的过渡。一个吸积行星进入快速迁移制度的能力被发现强烈依赖于行星的增长率,但可以发生的质量流量通过光盘的${\dot M}\gtrsim 5\times 10^{-8} \;M_\odot/yr$的值。我们发现,一个失控的向外迁移的插曲可以导致一个吸积行星形成在5-10 AU的区域,暂时轨道恒星行星分离大$\sim$ 60-70 AU。然而,增加与行星的增长,加上在行星附近的流线拓扑结构的变化系统地导致迁移的方向被逆转的林德布拉德扭矩的振幅。我们的研究结果表明,一颗行星可以达到大的轨道距离的动力扭矩和气体吸积的综合作用下,但需要一种替代机制来解释存在的大质量行星在宽轨道上。
2016-08-31 astro-ph.EP
Planet-planet scattering leads to tightly packed planetary systems
已知的太阳系外多行星系统都有一个令人惊讶的动力学属性:它们聚集在希尔稳定边界之外。在这里,我们表明,行星-行星散射模型,自然地解释了观测到的系外行星偏心率分布,可以重现观测到的动态配置的分布。我们计算了我们的每个散射系统将如何出现在一个适当的观察几何范围内;由于希尔稳定性弱依赖于质量,质量倾斜简并不会显着影响我们的结果。我们考虑了广泛的初始行星质量分布,并发现一些是穷人适合所观察到的系统。事实上,我们的许多散射实验过度产生非常接近稳定边界的系统。双行星系统的动力学配置的分布实际上可以提供更好的区分散射模型比偏心率的分布。我们的结果表明,至少在它们的内部区域,气体或星子盘的影响很弱,行星系应该是“包装”,没有大的差距,行星之间。
2009-03-26 astro-ph.EP