Detection of a Westward Hotspot Offset in the Atmosphere of a Hot Gas Giant CoRoT-2b
短周期行星的昼夜温差在几百到几千K之间。它们还表现出向东的热点偏移,即行星上最热的区域位于亚恒星点的东部;这被广泛解释为东风引起的热量平流。我们目前的热相位观测热木星CoRoT-2b获得的IRAC仪器的斯皮策太空望远镜。这些测量显示了迄今为止最可靠的探测到向西偏移23 $\pm$ 4度的热点,与其他9颗具有同等测量值的行星形成对比。CoRoT-2b独特的红外线通量图可能是由于非同步旋转磁效应或部分云层覆盖而产生的西风,这掩盖了行星东半球的出射通量。非同步旋转和磁场效应也可以解释这颗行星的巨大半径。另一方面,部分云层覆盖可以解释这颗行星没有特征的昼面发射光谱。如果CoRoT-2b没有被潮汐锁定,那么这意味着我们对恒星-行星潮汐相互作用的理解是不完整的。如果向西偏移是由于磁效应,我们的结果代表了一个机会,研究系外行星的磁场。如果它有东方云,那么这意味着我们对潮汐锁定行星上大规模环流的理解是不完整的。
2018-01-19 astro-ph.EP
The thermal emission of the young and massive planet CoRoT-2b at 4.5 and 8 microns
我们报告测量的热辐射的年轻和大质量的行星CoRoT-2b在4.5和8微米的斯皮策红外阵列相机(IRAC)。我们测量的掩星深度分别为0.510 ± 0.042%和0.41 ± 0.11%,在4.5和8微米。除了CoRoT的光学测量,这些行星/恒星的通量比表明,一个穷人的热量分布到夜晚的一面的行星,并在更好的协议与大气层的温度逆温层。尽管如此,这种反演的存在并没有被观测明确排除,需要更大的波长覆盖范围来消除当前的模糊性。我们对CoRoT、斯皮策和地面数据的全球分析证实了这颗行星的大质量和大尺寸,并对数值进行了略微修正(Mp = 3.47 +- 0.22 Mjup,Rp = 1.466 +- 0.044 Rjup)。我们发现一个小的,但显着的偏移相比,一个纯粹的圆形轨道的解决方案时,掩星的时间,导致e cos(ω)= -0.00291 +- 0.00063其中e是轨道偏心率和ω是近星点的论点。约束系统的年龄是在最多的几百万年,并假设非零的轨道偏心率是不是由于第三个未被检测到的机构,我们模型的耦合轨道潮汐演化的系统与各种潮汐Q值,核心的大小和初始轨道参数。对于log(Q_s ')= 5 - 6,当log(Q_p')<= 5.5时,我们的模型能够通过一个瞬时的潮汐循环和相应的行星潮汐加热事件来解释CoRoT-2b的大半径。在这个模型下,地球最多将在2000万年内达到洛希极限。
2009-11-26 astro-ph.EP
Impacts of Tidal Locking on Magnetospheric Energy Input to Exoplanet Atmospheres
本研究通过MHD模拟发现,潮汐锁定系外行星的跨极盖电位高于快速自转行星,且差异在极端太阳风条件下持续存在,但共转变化对地球大小行星影响甚微,凸显了共转动力学与行星大小的重要性。
2025-05-22 astro-ph.EP physics.space-ph
Extension of the creep tide theory to exoplanet systems with high stellar obliquity. The dynamic tide of CoRoT-3b
本文将蠕变潮汐理论扩展至高恒星倾角系外行星系统,并应用于 CoRoT-3b 褐矮星及其宿主恒星,揭示了潮汐隆起运动与恒星自转制动机制。
2025-03-11 astro-ph.EP
Observational constraints on tidal effects using orbital eccentricities
我们已经分析了径向速度测量已知凌日系外行星研究潮汐轨道演化的经验签名接近的行星。与标准的偏心率确定相比,我们的方法被修改为专注于拒绝圆轨道的零假设。我们正在使用MCMC分析径向速度测量和光度限制,包括相关噪声的组成部分,以及贝叶斯模型选择,以检查数据是否证明偏心轨道的额外复杂性。我们发现,在文献中引用的偏心率值为非零的行星中,没有证据表明7颗行星CoRoT-5 b,WASP-5 b,WASP-6 b,WASP-10 b,WASP-12 b,WASP-17 b和WASP-18 b的偏心率检测。相比之下,我们确认了HAT-P-16 b的偏心率,e=0.034 \pm 0.003,这是迄今为止对系外行星以及WASP-14 b可靠测量的最小偏心率,WASP-14 b是周期最短的行星(P=2.24 d),其偏心率为e= 0.088 \pm 0.003。作为研究的一部分,我们使用HARPS光谱仪为CoRoT-1,CoRoT-3,WASP-2,WASP-4,WASP-5和WASP-7以及SOPHIE光谱仪为HAT-P-4,HAT-P-7,TrES-2和XO-2提供了新的径向速度数据。我们表明,耗散效应的恒星在行星上提出的潮汐,反之亦然,解释所有的偏心率和自旋轨道对齐测量过境行星。我们重新审视了质量-周期关系(Mazeh et al. 2005,Pont 2011),并考虑了它与热彗星轨道迁移停止…
2012-02-28 astro-ph.EP
Constraining tidal dissipation in F-type main-sequence stars: the case of CoRoT-11
晚型恒星中的潮汐耗散目前还知之甚少,对拥有热彗星的行星系统的研究可以提供新的观测约束,以检验所提出的理论。我们专注于F型主序星的系统,并发现最近发现的系统CoRoT-11是目前最适合这样一种调查。一个经典的常数潮汐滞后模型被应用到再现系统的演化从一个合理的近同步状态ZAMS到目前的状态,从而把它的F6 V星的平均修改的潮汐品质因数<Q '_s>的约束。恒星自转周期大于行星轨道周期的初始条件可以根据目前观测到的恒星自转快于行星轨道的状态而排除。结果表明,如果系统在ZAMS上以接近同步的方式开始演化,则<Q '_s>大约在4.0E+06和2.0E+07之间,其中与恒潮滞假设和估计的恒星磁制动有关的不确定性约为5-6倍。此外,我们还讨论了如何在25年左右的时间基线上,以0.5-1 s的精度,通过中星时和凌日的持续时间以及在红外线上观测的行星食的时间来测量Q '_s的当前值。CoRoT-11是一个非常有趣的系统,可能使我们能够直接测量F型恒星的潮汐耗散,以及探测行星轨道平面的岁差,这为我们提供了一个精确的恒星赤道的岁差上限。如果行星轨道有一个显著的偏心率(e>0.05),它也将有可能检测到的岁差线的Apsides和推导出的信息的爱数的行星和它的潮汐品质因数。
2011-02-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tidal evolution of planets around brown dwarfs
由于褐矮星的类地行星形成区域非常靠近,因此围绕褐矮星(BD)运行的行星的潮汐演化是一个有趣的案例研究。事实上,BD的宜居带范围约为0.001至0.03 AU,质量最低的BD位于罗氏极限的内部。与恒星相比,BDs随着年龄的增长而旋转。因此,共转距离向内移动。这对BD周围行星的潮汐演化具有重要意义。我们使用了一个标准的平衡潮汐模型来计算一个大的合奏行星BD系统的轨道演化。我们测试了许多参数的影响,如初始半长轴和偏心率,BD的旋转周期,BD和行星的质量,以及潮汐耗散因素。我们发现,所有的行星,形成在或超过共转距离和初始偏心率小于\sim 0.1被排斥的BD。一些最初在同转轨道内部的行星,如果它们向内的潮汐演化比BD的自旋演化慢,则可以存活下来,但大多数最初靠近BD的行星会落在BD上。我们发现,潮汐演化的最重要的参数是相对于共转距离的初始轨道距离。有些行星可以在宜居带中生存一个亿年的时间尺度,尽管在许多情况下,宜居带向内移动,仅仅在几十到几百亿年的时间内就超过了行星的轨道。幸存的行星的轨道周期可能小于10天(小至10小时),因此它们可以通过凌日观测到。
2011-09-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Coupled orbital and spin evolution of the CoRoT-7 two-planet system using a Maxwell viscoelastic rheology
我们调查的CoRoT-7双行星系统的轨道和旋转的演变,假设最里面的行星的行为像一个麦克斯韦体。我们数值求解耦合微分方程的瞬时变形的内行星连同系统的轨道运动。我们表明,依赖于松弛时间的变形的行星,轨道演化有两个不同的行为:松弛时间短于轨道周期,我们重现的结果从经典的潮汐理论,偏心率总是阻尼。然而,对于较长的弛豫时间,内轨道的偏心率被长期激发,并且可以增长到很高的值。这一机制为目前观测到的CoRoT-7 b以及多个行星系中其他近距离超级地球的高偏心率提供了解释。
2016-09-01 astro-ph.EP
Recent developments in planet migration theory
行星迁移是指一颗正在形成的行星由于与其母原行星盘的潮汐相互作用而导致其半长轴漂移的过程。评估嵌入行星迁移的关键量之一是盘和行星之间的潮汐扭矩,它有两个组成部分:Lindblad扭矩和共转扭矩。我们回顾了最新的结果上的两个扭矩组件的行星在圆形轨道上,特别强调的各种过程,引起额外的,大的组件的共转扭矩,和那些有助于饱和的扭矩。这些额外的共转力矩分量可以帮助解决最近行星人口合成模型所暴露的缺点。我们还回顾了最近的结果,关于迁移的巨行星刻在光盘的差距(II型迁移)和迁移的亚巨行星,在大规模的光盘(III型迁移)打开部分差距。
2012-03-15 astro-ph.EP
Searching for star-planet magnetic interaction in CoRoT observations
近距离的大质量行星通过潮汐和磁场机制与它们的宿主恒星相互作用。在本文中,我们回顾了恒星-行星相互作用的间接证据,这些证据是由一些CoRoT行星宿主恒星的光球磁活动所揭示的,特别是CoRoT-2,CoRoT-4和CoRoT-6。这些现象进行了讨论的一般框架中的活动引起的功能,在恒星伴随着热的彗星。本文还简要地评述了可能与热木星有关的活动增强的理论机制,着重讨论了光球层水平上的可能效应。指出了利用CoRoT和Kepler观测来检验这些模型的独特优势。
2011-09-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Warm Spitzer Photometry of the Transiting Exoplanets CoRoT-1 and CoRoT-2 at Secondary Eclipse
我们在3.6和4.5微米处测量了热巨型系外行星CoRoT-1的二次日食,在3.6微米处测量了CoRoT-2的二次日食,两者都使用了Warm Spitzer。我们发现温暖斯皮策任务对于系外行星科学非常有效。为了我们分析的一致性,我们还重新分析了4.5和8微米的CoRoT-2次日食的档案低温斯皮策数据。我们比较了两颗行星的总数据,包括CoRoT任务的光学日食测量,以及2微米的地面日食测量,与现有的模型。这两颗行星在4.5微米处的日食比在3.6微米处的日食更强烈,这通常表明大气温度倒置。CoRoT-1的光谱最好由2460 K黑体再现,这是由于高海拔层强烈吸收恒星辐照度,或者行星大气中的等温区域。CoRoT-2的光谱是不寻常的,因为8微米的对比度非常低。如果这颗行星表现出由潮汐引起的质量损失引起的4.5微米CO的线发射,那么非倒置大气可能会产生CoRoT-2光谱。然而,这一假设的可行性是值得怀疑的,因为根据日食的进入和离开时间,发射区域不可能比行星的过境半径大30%。另一种解释CoRoT-2光谱的可能性是一个额外的不透明度源,它在小于5微米的波长下作用强烈,加热高层大气,同时允许在8微米处看到的更深的大气保持更冷。对于CoRoT-2的二次日食阶段,我们得到了与Gillon等人类似的结果,这意味着一个偏心轨道,e * cos(omega)=-0.0030 +/-0.0004。
2010-11-03 astro-ph.EP
On planetary mass determination in the case of super-Earths orbiting active stars. The case of the CoRoT-7 system
这项研究使用了CoRoT-7出色的HARPS径向速度测量来重新确定行星质量,并探索能够确定活跃恒星周围发现的行星质量和元素的技术,因为恒星活动导致的径向速度的相对变化不能被认为只是噪音,并且可能超过行星的变化。此处使用的主要技术是Queloz等人(2009年)在CoRoT-7 b和CoRoT-7 c的首次质量测定中使用的高通滤波器的自洽版本。将结果与两种替代技术给出的结果进行比较:(1)Hatzes等人(2010)提出的方法,仅使用那些进行2或3次观测的夜晚;(2)纯傅立叶分析。在所有情况下,如系统潮汐演变研究所示,离心率取为零;周期也保持固定在Queloz等人给出的值上。仅使用在时间间隔BJD 2,454,847 - 873中进行的观测,因为它们包括许多夜晚的多次观测;否则,不可能将旋转四次谐波(5.91 d = Prot/4)的影响与CoRoT-7 b的轨道周期(0.853585 d)的混叠分开。综合各种方法的结果,得出CoRoT-7 b的行星质量值为8.0 \pm 1.2 MEarth,CoRoT-7 c的行星质量值为13.6 \pm 1.4 MEarth。本文还估计了恒星径向速度随其活动的变化,用三种不同的方法得到的结果都比以前的结果大。根据现有的内部结构模型,他们表明CoRoT-7 b是一个密度更大的超级地球。堆积密度为11 \pm 3.5 g.cm-3。CoRoT-7 …
2011-03-17 astro-ph.EP
Doppler tomography of transiting exoplanets: A prograde, low-inclined orbit for the hot Jupiter CoRoT-11b
我们报告的检测的多普勒阴影的过境热木星CoRoT-11b。我们的分析是基于时间序列的线剖面层析成像,凯克/HIRES高分辨率光谱期间获得的行星过境。我们测量到天空投影的自旋轨道角为0.1 +/- 2.6度,这与相对于恒星旋转轴的非常低的倾斜轨道一致。我们完善的物理参数的系统,使用马尔可夫链蒙特卡罗同时拟合的可用的光度和光谱数据。对该系统潮汐演化的分析表明,当前测得的潮汐率及其不确定性如何转化为零龄主序上小于约10度的初始绝对值,从而使恒星Q '* 的预期平均修正潮汐品质因数> 4 x 10 ^6。这表明向内迁移的情况不会干扰CoRoT-11b的原始低结晶度。考虑到主星的有效温度和质量(Teff=6440 K,M*=1.23 MSun),该系统可以被认为是最近提出的趋势的一个新的明显例外,根据该趋势,相对较热和大质量的恒星(Teff>6250 K,M*>1.2 MSun)似乎优先被具有高折射率的热彗星环绕。
2012-06-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
The changing phases of extrasolar planet CoRoT-1b
热彗星是一类太阳系外行星,它们以很短的距离围绕其母恒星运行。由于它们的距离很近,预计它们将被潮汐锁定,这可能导致它们的白天和黑夜之间的温差很大。对食系统的红外线观测已经得到了一些凌日行星的昼面温度。此外,还利用红外观测绘制了凌日系外行星HD 189733 b的昼夜对比度。预计热彗星的昼面和夜面之间的对比度在可见光波长下要高得多,因为我们移动到峰值发射的短距离,并且可以通过反射的恒星光进一步增强。在这里,我们报告的光学光度数据的过境热木星CoRoT-1b,其中包括36个行星轨道的分析。这颗行星的夜侧半球是完全黑色的,昼侧通量主导了光学相位曲线。这意味着在可见光波长下,行星的相位变化就像我们在太阳系中看到的内行星一样。这些数据只考虑了一小部分反射光,对应于几何反射率<0.20。
2009-04-08 astro-ph.EP
Tidal dissipation by inertial waves in differentially rotating convective envelopes of low-mass stars
在恒星-行星系统或双星系统中,潮汐相互作用会在恒星的对流区激发惯性波(惯性波的回复力是科里奥利力)。这些波的耗散在所涉及的天体的长期轨道和旋转演化中起着重要作用。如果主星作为一个固体旋转,惯性波的多普勒频移被限制在$[-2Ω, 2Ω]$范围内($Ω$是恒星的角速度),并且它们可以在整个对流区传播。然而,湍流对流可以维持与赤道加速(如在太阳)或减速,修改惯性波的频率范围和传播域,并允许非轴对称振荡的共转共振的差异旋转。在这项工作中,我们进行数值模拟潮汐激发的惯性波在差分旋转对流信封与锥形(或纬向)的旋转配置文件。我们采用的潮汐强迫包含球谐函数,对应于圆形共面轨道的情况。我们研究的粘性耗散的波作为潮汐频率的函数为各种恒星质量和微分旋转参数,以及它的依赖于湍流粘性系数。我们比较我们的结果与以前的研究假设固体旋转,并指出潜在的关键作用,共转共振的动力学演化的密切的恒星行星或二元系统。
2016-12-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Observational Evidence for Tidal Destruction of Exoplanets
近地系外行星的轨道分布显示了潮汐持续移动和破坏的证据。行星的主星上升起的潮汐会导致行星的轨道衰减,即使在轨道偏心率降到零之后。观测到的轨道分布和潮汐理论的预测的比较显示出良好的定性一致性,表明潮汐破坏近距离系外行星是常见的。这个过程可以解释观测到的小a值的截止值,轨道周期在三天附近的聚集,以及凌日行星的相对年轻。与先前的考虑相反,不一定需要一种机制来阻止近距离行星在其当前轨道上向内迁移。接近潮汐破坏的行星可能被发现具有极小的α,可能已经被剥夺了任何气体包层。最近发现的CoRoT-Exo-7 b可能是这样一颗行星的一个例子,可能会在未来几个Gyrs内被潮汐摧毁。此外,当一个或多个行星已经被吸积时,恒星可能会表现出不寻常的成分和/或自转速率。
2009-04-07 astro-ph.EP
Tidal Downsizing Model. IV. Destructive feedback in planets
我认为,反馈是重要的行星的形成,因为它是恒星和星系的形成。巨大的固体核心释放出的能量使坍缩前的气体巨行星膨胀,使它们容易受到宿主恒星的潮汐干扰。我发现,反馈是观测到的系外行星种群的一些最强大的特性的最终原因:从$\sim 0.1$到$\sim 100$ ~AU的所有分离处的气体巨星的稀有性,$\sim 10 M_\oplus$核心的丰富性,但缺乏比$\sim 20 M_\oplus$更大质量的行星。反馈效应还可以解释:(i)天王星、海王星和疑似HL Tau行星所需的大质量核心的快速组装;(ii)木星的小核心,而天王星和海王星的大核心;(iii)罕见的“金属怪物”行星的存在,如CoRoT-20 b,一个由高达$\sim 50$ \%的重元素组成的气体巨星。
2015-10-06 astro-ph.EP
Unraveling the Mystery of the Peculiar and Young Hot Jupiter CoRoT-2b II: Phase Resolved Emission Spectroscopy with VLT/CRIRES+ and Gemini-S/IGRINS
University of Warwick(华威大学);Université de Montréal(蒙特利尔大学);Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP)(天体物理学与行星学研究所在);Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC)(安达卢西亚天体物理研究所);Department of Astronomy, University of Michigan(密歇根大学天文学系)
针对热木星CoRoT-2b的西部热点偏移异常,通过VLT/CRIRES+和Gemini-S/IGRINS的相位分辨高分辨率光谱观测,发现其自转速度低于潮汐锁定预期,表明亚同步自转是西部热点偏移的最可能原因。
2026-06-17 astro-ph.EP
Tidal Evolution of a Secularly Interacting Planetary System
在多行星系统中,一颗行星的半长轴的逐渐变化会影响所有行星的偏心率,因为角动量是通过长期相互作用分布的。如果行星中的潮汐耗散是半长轴变化的原因,那么它也会抑制行星的偏心率,这反过来也会导致所有偏心率的演变。对于双行星系统,本文导出了半长轴变化和偏心阻尼对整个系统综合影响的量化公式。以CoRoT 7系统为例。
2011-03-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Transiting exoplanets from the CoRoT space mission - XIX. CoRoT-23b: a dense hot Jupiter on an eccentric orbit
我们报告的检测CoRoT-23 b,热木星过境在其主恒星的前面,周期为3.6314 \pm 0.0001天。这颗行星的发现得益于CoRoT卫星的测光数据,以及光谱径向速度(RV)测量。在CFHT和OGS进行的对可能的背景食双星的光度搜索得出结论,误报的风险非常低。通常的技术相结合的RV和凌日数据同时被用来推导恒星和行星参数。这颗行星的质量为Mp = 2.8 \pm 0.3 MJup,半径为Rpl = 1.05 \pm 0.13 RJup,密度为\approx 3 g cm-3。RV数据还清楚地显示了e = 0.16 \pm 0.02的非零偏心率。这颗行星围绕一颗成熟的G 0主序星运行,恒星质量V =15.5等,质量M \star = 1.14 \pm 0.08 M \odot,半径R \star = 1。61 \pm 0.18 R \odot和类太阳丰度。该系统的年龄估计为7 Gyr,距离亚巨星的转变不远,与相当大的恒星半径相一致。轨道的显著偏心率和相当高的密度这两个特征对于热木星来说是相当罕见的。然而,考虑到系统的年龄,高密度与行星在这种质量下的收缩模型一致。另一方面,在这样的年龄,循环化有望完成。事实上,我们表明,对于这个行星的质量和轨道距离,任何初始偏心率不应该完全消失后7 Gyr,只要潮汐品质因数Qp是超过几个105,一个值,这是通常预期的范围的下限。即使Corot-23 …
2011-12-02 astro-ph.EP
XX. CoRoT-20b: A very high density, high eccentricity transiting giant planet
我们报告了CoRoT太空任务发现的一颗新的巨行星CoRoT-20 b。该行星的质量为4.24 +/- 0.23 MJ,半径为0.84 +/- 0.04 RJ。它的平均密度为8.87 +/- 1.10 g/cm^3,是迄今为止已知最紧凑的行星之一。行星的演化模型表明,如果嵌入中央核心,重元素的质量约为800 ME,需要对行星形成模型或行星演化和结构模型进行修订。然而,我们注意到,从更现实的模型中,预计会有更少量的重元素,在这些模型中,它们在整个包层中混合。这颗行星围绕一颗G型恒星运行,轨道周期为9.24天,离心率为0.56。这颗恒星的预计自转速度为vsini = 4.5 +/- 1.0 km/s,如果它的自转轴垂直于轨道平面,则自转周期为11.5 +/- 3.1天。在达尔文理论的框架下,忽略恒星的磁场破坏,我们计算了系统的潮汐演化,并表明CoRoT-20 b是目前为数不多的达尔文稳定的行星之一,正在朝着三重同步状态发展,轨道,行星和恒星的自旋周期相等。
2011-09-14 astro-ph.EP
Photospheric activity, rotation, and star-planet interaction of the planet-hosting star CoRoT-6
CoRoT卫星最近发现了一颗热木星,它以8.886天的周期穿过一颗名为CoRoT-6的F9 V恒星的圆盘。我们模拟了恒星的光球活动,并利用光球活动区的星图研究恒星的差异自转和星-行星相互作用。我们应用最大熵点模型来拟合CoRoT在约140天的不间断间隔期间观察到的光学调制。假设光球活动区由具有类似太阳对比度的固定比例的光斑和光斑组成。单个活性区域的寿命长达30-40天。它们大多数在五个活跃的星团内形成和衰变,它们的不同迁移速率归因于恒星的差旋,得到了差旋的下限ΔΩ/ Ω= 0.12 \pm 0.02。有几个活动区域在落后于亚行星点约200度的经度处显示出最大的活动,发生的概率小于1%。我们的现场模拟表明,CoRoT-6的光球活动可能部分受到某种恒星-行星磁相互作用的调制,而由于潮汐力的弱点,与潮汐有关的相互作用极不可能。
2010-09-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Structure and evolution of the first CoRoT exoplanets: Probing the Brown Dwarf/Planet overlapping mass regime
我们提出了详细的结构和演化计算的第一个凌日太阳系外行星发现的天基CoRoT任务。理论半径和观测半径之间的比较提供了关于CoRoT天体内部组成的信息。我们区分了三种不同类型的行星出现在这些发现和以前的地面调查:(i)行星解释的标准行星模型,包括辐射,(ii)异常膨胀的行星和(iii)大质量的物体属于重叠的质量制度之间的行星和褐矮星。对于第二类,我们表明,潮汐加热可以解释相关的CoRoT对象,提供非零偏心率。我们强调,通常在凌日光变曲线分析中所做的潮汐使轨道快速圆化的假设,并不像Levrard等人(2009年)最近所建议的那样是先验合理的,并且应该对某些观测仔细重新进行偏心率分析。最后,特别关注的是CoRoT-3b,并确定其性质:巨行星或褐矮星?这个物体的半径确定证实了理论上对亚恒星区域气态物体质量半径的预测,但是,考虑到目前观测的不确定性,还不能明确地确定它的性质。然而,这为观测识别这两个不同的天体物理群体,褐矮星和巨行星,在它们重叠的质量范围内开辟了道路,就像对8千兆赫质量的物体Hat-P-2b所做的那样。(节略)
2009-07-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tidal disruption of satellites and formation of narrow rings
在本文中,我们调查狭窄的行星环的形成,如天王星和土星周围发现通过潮汐破坏的弱,引力约束的卫星,迁移在其罗氏极限。使用$N$体模拟,我们研究了放置在圆形轨道上的碎石堆在不同距离的中央行星的行为。我们认为,均质卫星和分化机构包含一个更密集的核心。我们表明,罗氏极限的碎石堆是更接近地球比一个流体的平均密度相同。一个分异天体的洛希极限也比一个平均密度相同的同质卫星更接近行星。在洛希极限内,同质卫星完全分裂,形成一个狭窄的环。破裂的初始阶段类似于粘性流体椭球的演化,可以半解析地计算。另一方面,当一个分化的卫星只是在洛希极限内,只有地幔被破坏。这个过程类似于交互作用双星中的洛希瓣溢出,并在残留卫星的两侧产生两个狭窄的环。我们认为,天王星环,可能是他们的牧羊人卫星,可能已经形成了通过潮汐破坏的一些原月亮内形成的天王星的共转半径和迁移缓慢向内作为潮汐相互作用的结果与行星。
2012-06-12 astro-ph.EP
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
BEER analysis of Kepler and CoRoT light curves: I. Discovery of Kepler-76b: A hot Jupiter with evidence for superrotation
我们提出的第一个案例中,BEER算法确定了热木星的开普勒光变曲线,其现实证实了轨道解决方案的基础上,后续的光谱。开普勒-76 b的伴星是通过BEER算法识别的,该算法检测到了波束效应(有时称为多普勒增强)以及椭圆和反射/发射调制(BEER),轨道周期为1.54天,表明有一颗行星伴星围绕着13.3等F星运行。进一步的研究显示,这颗恒星出现在开普勒食双星表中,估计的初次和二次食深度分别为5e-3和1 e-4。TRES和SOPHIE的光谱径向速度后续观测证实开普勒-76 b是一颗凌日2.0+/-0.26 Mjup的热木星。凌日行星的质量可以通过光束振幅或椭球振幅来估算。开普勒-76 b的椭圆体质量估计与光谱测量的质量一致,而基于波束的估计则显着膨胀。我们解释这一明显的差异作为证据的超旋转现象,这涉及向东位移的最热的大气点的潮汐锁定的行星赤道超旋转喷流。这种现象以前只在红外线中观察到HD 189733 b。我们表明,10.3+/-2.0度的行星反射/发射调制的相移,由于超旋转,解释了明显膨胀的光束调制,解决了椭圆形/光束振幅的差异。开普勒-76b是开普勒光变曲线中少数几个显示BEER调制的行星之一,也是第一个在开普勒波段显示超旋转证据的行星。它的发现首次说明了BEER算法探测短周期行星和褐矮星的能力。
2013-05-10 astro-ph.EP
Tidal Response and Shape of Hot Jupiters
本文利用同心麦克劳林球体方法研究热木星在静态潮汐下的响应,计算其形状、洛夫数及凌星半径修正,并指出潮汐锁定巨行星的 k_22 不应超过 0.6,从而对若干已报道的高 k_22 行星提出质疑。
2023-08-09 astro-ph.EP
The effects of nonlinearities on tidal flows in the convective envelopes of rotating stars and planets in exoplanetary systems
在紧密的系外行星系统中,潮汐相互作用在很长的时间尺度上驱动行星和恒星的轨道和自旋演化。在低质量恒星和巨型气态行星的对流包层中,潮汐惯性波(由科里奥利加速度恢复)在被激发和随后阻尼(例如通过粘性摩擦)时,特别是在系统生命的早期,对潮汐耗散有很大的贡献。已知这些波会受到非线性效应的影响,包括触发纬向流形式的差异旋转。在这项研究中,我们使用一个现实的潮汐体强迫激发惯性波,通过在波的动量方程中的平衡潮汐的剩余作用。通过在绝热不可压缩对流壳层中进行三维非线性流体动力学模拟,我们研究了非线性项的加入如何影响潮汐流的性质,以及能量和角动量的重新分布。特别是,我们确定并证明删除负责非物理的角动量演化在以前的数值研究中观察到的条款。在我们的新的设置,我们观察到建立强大的圆柱剪切纬向流,修改以前的线性理论预测的潮汐耗散率。我们证明,这种差异旋转波的影响整齐地解释了线性和非线性耗散率之间的差异,在我们的许多模拟。我们还强调了惯性波的共转共振和参数不稳定性的主要作用,这是观察到足够高的潮汐强迫振幅或低粘度,在影响潮流响应。
2022-07-26 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
Signatures of Obliquity in Thermal Phase Curves of Hot Jupiters
最近的研究表明,许多短周期的太阳系外行星可能具有相对于其轨道平面显著倾斜的自旋倾斜度。这些大的旋进率是"长期自旋轨道共振“的自然结果,在这种配置中,行星自旋进动频率与轨道节点回归的频率相匹配,或其傅立叶分量。虽然系外行星的自转速度还没有被直接测量,但它们可以通过各种观测中的特征间接检测到,例如在行星轨道的整个相位上进行光度测量。在这项工作中,我们采用了热辐射模型来探索大极性倾斜如何影响全相位光变曲线,我们讨论了预期结果的独特签名的范围。我们发现,经过充分研究的短周期行星HD 149026 b,WASP-12 b和CoRoT-2 b都表现出相位曲线特征,可能是由于处于高周期状态。我们还约束的参数,并评估假设扰动行星,可以保持在这些状态的行星的可探测性。在所考虑的三颗行星中,CoRoT-2 b对它的拟议的平行度($45.8^{\circ} \pm 1.4^{\circ}$)和轴向方向的约束最严格。对于HD 149026 b,我们没有发现明显的证据表明它的非零折射率,并且WASP-12 b的相位曲线由于强烈的潮汐扭曲而过于复杂,无法进行结论性的评估。
2019-06-18 astro-ph.EP
The radius anomaly in the planet/brown dwarf overlapping mass regime
最近对超大质量亚恒星伴星凌日的探测(CoRoT-3b,Deleuil等人,2008年; CoRoT-15 b,Bouchy等人,2010年; WASP-30 b,Anderson等人,2010年; Hat-P-20 b,Bakos等人,2010年)为行星和褐矮星的形成和迁移机制提供了强有力的限制。无论这些天体是起源于致密分子云的引力坍缩的褐矮星,同时产生了更大质量的恒星伴星,还是它们是通过原行星盘中固体的核心吸积形成的行星,都不能总是明确地确定,并且还没有完全理解它们短轨道距离的机制。在这篇文章中,我们研究的可能性,以约束的性质,一个巨大的亚恒星物体的各种观测组合提供的径向速度和光度测量(如M_p,R_p,M_s,年龄,a,e.)。在第二部分中,在高偏心率和倾斜的潮汐演变的建模的发展-如测量HD 80 606与e=0.9337(Naef等人,2001年),XO-3的恒星折射率>37.3+-3.7度(Hébrard et al. 2008; Winn et al. 2009)和其他几颗系外行星-讨论了它们在理解太阳系外巨行星半径异常问题中的意义。
2010-11-01 astro-ph.EP
Planetary tidal interactions and the rotational evolution of low-mass stars. The Pleiades' anomaly
低质量恒星的表面角速度演化现在已为全球所了解,而在观测上,其所涉及的主要物理机制受到相当的限制。此外,最近的观测表明,疏散星团主序星早期K型星的自转周期分布异常,这是目前的角动量演化模型无法再现的。在这项工作中,我们研究的参数空间的恒星-行星系统的配置,调查是否包括潮汐恒星-行星的角动量演化模型的相互作用可以重现这些旋转周期分布的异常。为了研究这种效应,我们使用一个参数角动量演化模型,该模型允许核心包络解耦和角动量提取磁化恒星风,我们耦合到一个轨道演化代码,在那里我们考虑到由于潮汐引起的扭矩在恒星上的行星。我们探索了不同的恒星和行星构型(恒星质量从0.5到1.0 $\rm M_{\odot}$,行星质量从10 $\rm M_{\oplus}$到13 $\rm M_{\rm jup}$),研究它们对行星轨道和恒星自转演化的影响。当行星在主序星相早期被吞没时,恒星的角动量受恒星-行星相互作用的影响最大。因此,如果一个接近木星的质量行星最初位于恒星共转半径的50%左右,在主序星早期,在晚K型恒星和早K型恒星周围的旋转周期分布中会出现一个扭结。潮汐恒星与行星的相互作用可以在低质量恒星的旋转周期分布中产生扭结,这可能解释了年轻星团旋转周期分布中出现的意外分散。
2018-09-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
The role of inner disk edges in shaping ultra-short-period planet systems around late M dwarfs
Leiden University(莱顿大学);Max Planck Institute for Solar System Research(马克斯·普朗克太阳系研究所);SRON Netherlands Institute for Space Research(荷兰空间研究研究所)
研究探讨了内盘边缘位置对超短周期行星形成与生存的影响,发现只有靠近自转星体的临界半径时才能形成此类行星。
2026-04-10 astro-ph.EP
The Importance of Disk Structure in Stalling Type I Migration
当行星形成时,它们会与它们的出生盘发生潮汐相互作用。虽然由地球和超级地球质量的行星引起的潮汐扰动通常太弱,不足以显著改变盘的结构,但这种相互作用可能足够强,导致行星经历快速的I型迁移。这一物理过程可能提供了短周期超级地球的来源,尽管它也可能对长周期轨道上具有足够质量的核心的出现和保留构成挑战,以演变成气体巨星。以前的数值模拟表明,I型迁移率敏感地依赖于拱星盘的属性,特别是温度和表面密度梯度。在这里,我们推导出这些结构参数的1)一个自洽的粘性盘模型的基础上常数α处方,2)照射盘模型,考虑到由于恒星光子的吸收加热,3)分层吸积盘模型与可变的α参数。我们发现,在典型的原恒星盘的内部粘性加热区域,超级地球的马蹄铁和共转扭矩可以超过他们的差分Lindblad扭矩,并导致他们进行向外迁移。然而,由于被动恒星辐射的温度分布导致I型迁移是向内的大部分磁盘。对于磁盘中有向外迁移,我们表明,“行星陷阱”的位置和质量范围取决于这些磁盘模型采用的一些不确定的假设。相互竞争的物理效应可能会导致超级地球的质量周期分布分散。
2012-05-17 astro-ph.EP
The mass-period distribution of close-in exoplanets
对于目前的近距离系外行星群来说,轨道周期P分布的下限在大约一个木星质量处显示出明显的不连续性。大多数较小的行星的轨道周期都大于P~2.5天,而质量更大的行星的轨道周期则小于P~1天。我们分析是否可以解释这种观察到的质量周期分布的恒星潮汐和行星的相互作用与气体盘中的内腔的综合影响。我们进行了一系列的流体动力学模拟的单行星系统的演化在一个气体盘的内部空腔模仿磁盘的内边界。随后的潮汐演化进行了分析,假设轨道偏心率是小的,恒星潮汐占主导地位。我们发现,大部分靠近的系外行星群与太阳型恒星的原行星盘的内边缘一致,位于大约P>2天的位置,此外,轨道衰减是由具有Q '*= 10 ^7量级的特定潮汐参数的恒星潮汐引起的。这些数据与质量大于一个木星质量的行星经历II型迁移,穿过间隙,最后停在与盘边缘的内部2/1平均运动共振处大致一致。较小的行星不会在圆盘上打开一个缺口,而是被困在空腔边缘。CoRoT-7 b似乎与剩余的系外行星群分离,显然需要额外的进化效应来解释其目前的质量和半长轴。
2011-01-18 astro-ph.EP
In Search of Decay: An Analysis of Transit Times of Hot Jupiters in Main Sequence and Post-Main Sequence Systems
本研究分析54个不同演化状态恒星系统中热木星的凌星时间,通过TESS数据和贝叶斯信息准则寻找轨道衰减,发现8个系统的轨道周期减少量显著偏离0,为潮汐耗散理论及$Q_{*}^{'}$参数提供了观测约束。
2025-08-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
A New Model of Roche-lobe Overflow for Short-Period Gaseous Planets and Binary Stars
一些接近的气态系外行星几乎处于罗奇瓣接触状态,先前的研究表明,潮汐衰变可以在其宿主恒星的主序期间驱动热彗星接触。改进以前的模型,我们提出了一个修正的模型,在半分离的二元系统,采用了扩展的气氛周围的捐助者,并允许任意的质量比的传质。我们应用这种新的形式主义假设,确认,和候选行星系估计质量损失率和蒸发质量损失模型进行比较。对于热海王星来说,溢出可能是显著的,周期为$\sim$ 2天,而对于热海王星来说,它可能只在0.5天内是重要的。我们发现,CoRoT-24 b可能正在以超过地球质量的速度失去质量。热木星WASP-12 b可能在百万年内失去地球质量,而围绕T-Tauri恒星PTFO 8 -8695运行的假定行星可能在几百万年内失去其大气层。我们指出,伴随质量转移的轨道膨胀可能比以前认为的更有效,因为由宿主恒星吸积的气体从轨道中去除了系统的角动量,但简单的缩放参数表明,罗氏瓣溢出可能保持稳定。因此,最近发现的超短周期($<$ 1天)的小行星可能不是热彗星/海王星的残留物。这里提出的新模型已被纳入恒星天体物理学实验模块(MESA)。
2016-12-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Population of Very-Hot Super-Earths in Multiple-Planet Systems Should be Uncovered by Kepler
我们模拟了一个理论系外行星群的类开普勒观测,结果表明观测到的开普勒巨行星候选者的轨道周期分布与平均恒星比耗散函数Q_* 在10^6 ~< Q_* ~< 10^7范围内最匹配。在这种情况下,少数超级地球在多行星系统的动力学相互作用下被驱动到轨道周期P < 1天,它们将在其恒星宿主的主序星寿命的很大一部分中幸存下来。因此,虽然这些非常热的超级地球不是整个超级地球人口的特征,但它们的巨大过境概率意味着它们应该是开普勒发现的整个超级地球人口的重要贡献者。因此,CoRoT-7系统可能是非常热的超级地球的第一个代表,我们建议应该在开普勒样本中优先围绕耗散最小的恒星宿主的多行星系统中找到。
2010-10-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Extrasolar Binary Planets II: Detectability by Transit Observations
基于落合、长泽和伊达的N体模拟结果(论文I),我们讨论了太阳系外行星系中引力束缚的气体巨行星对(我们称之为“双星”)的可探测性,这些行星系是通过轨道不稳定性和行星-行星动力学潮汐在它们的近距离相遇过程中形成的。论文Ⅰ表明,对于三个轨道不稳定的巨行星系统,双星的形成概率为$\sim 10\%$,并且经过捕获后的长期潮汐演化,典型的双星间距为行星物理半径之和的3- 5倍。当双星的星心半长轴大于0.3AU时,双星在太阳型恒星的主序星寿命中是稳定的。我们发现,检测调制的过境光变曲线是最有前途的观测方法来检测双行星。由于可能的双星间距与恒星直径相当,因此凌日光变曲线的形状因凌日而异,这取决于双星轨道的相位。双行星凌日的持续时间和深度通常比单行星凌日更长更深。我们指出,双行星可能存在于已知的膨胀气体巨行星或轨道半径> 0.3 AU的被归类为假阳性检测的物体中,提出了CoRoT候选者SRc 01 E2 1066的双行星解释,并表明双行星可能存在于开普勒质量数据中,并可以使用开普勒质量数据检测到。
2015-04-23 astro-ph.EP
Doomed Worlds I: No new evidence for orbital decay in a long-term survey of 43 ultra-hot Jupiters
本研究通过对43颗超热木星的长期凌星监测发现仅WASP-12 b存在可探测轨道衰减,近半数行星衰减速率远低于该天体,修正了过往部分系统的误判,并提出了长期数据集管理建议以避免虚假探测。
2024-07-15 astro-ph.EP
Impacts of planet migration models on planetary populations. Effects of saturation, cooling and stellar irradiation
最近的几项研究发现,绝热盘中的行星迁移与等温盘中的迁移有很大不同。根据热力学条件,即,辐射冷却的有效性和径向表面密度分布,行星向内或向外迁移。显然,这将影响行星的半长轴质量分布,正如人口合成模拟所预测的那样.目的:我们的目标是研究辐射冷却、粘性力矩减饱和和间隙打开以及恒星辐射对合成行星种群潮汐迁移的全球影响。研究方法:我们结合了几个分析研究和三维流体动力学模拟的结果,在一个新的半分析迁移模型中的应用,在我们的行星人口合成计算。结果:我们发现我们的模型与在三维辐射流体动力学模拟中获得的扭矩很好的协议。我们发现在一个典型的光盘,朝向行星从内部和外部迁移,强烈影响低质量行星的迁移行为的三个收敛区。有趣的是,这导致了在这些区域捕获的低质量行星的缓慢II型迁移行为,即使没有特别的迁移率降低因子或尚未定义的停止机制。这意味着,新的规定的迁移包括非等温效应,使原来广泛使用的人工迁移率降低因子过时。结论:圆盘部分区域的外行星迁移使一些行星存活足够长的时间,从而变得巨大。会聚区导致在某些半长轴上可能观测到低质量行星的聚集。我们的研究结果表明,将需要进一步研究的质量,因为它的值有一个重大的影响行星人口的属性的共转扭矩饱和。
2014-02-24 astro-ph.EP
Constraining Ongoing Volcanic Outgassing Rates and Interior Compositions of Extrasolar Planets with Mass Measurements of Plasma Tori
本文提出通过环恒星等离子体环的准稳态质量反演系外行星火山脱气速率与内部成分,并以潮汐加热行星验证其可探测性。
2025-06-09 astro-ph.EP physics.space-ph
Thermal evolution and structure models of the transiting super-Earth GJ 1214b
行星GJ 1214 b是第二个已知的超级地球,具有测量的质量和半径。它围绕着一颗安静的M星运行,与CoRoT-7 b相比,它接收到的质量损失驱动X射线和紫外线辐射要少得多,因此内部的成分可能非常不同,包括很大一部分的水。我们模拟GJ 1214 b的内部假设一个两层(信封+岩石核心)结构,其中信封材料是H/He,纯水,或H/He和H2O的混合物。在这个框架内,我们执行模型的热演化和收缩的星球。我们讨论了可能的成分,是一致的Mp=6.55 ME,Rp=2.678 RE,年龄τ =3-10 Gyr,和大气的辐照水平。这些条件要求,如果水存在于内部,则它必须保持在流体状态,这对磁场产生具有重要影响。这些条件还要求气氛具有向下延伸至80-800巴的深等温区域,这取决于组成。我们的研究结果支持了这颗行星富含金属的H/He大气的建议,因为我们发现缺乏H/He大气的水世界模型需要超过6:1的难以置信的大水岩比。相反,我们倾向于一个高水团分数(~0.5-0.85)的H/He/H2O信封,类似于最近的天王星和海王星的深信封模型。即使在氢/氦包层中有很高的水团比例,一般来说,行星的整体成分可以有太阳下的水:岩石比例。干,富水,纯水信封模型不同的观测显着水平,其潮汐勒夫数k2分别为~0.018,0.15,和0.7。
2011-03-08 astro-ph.EP
The GAPS Programme with HARPS-N@TNG XIV. Investigating giant planet migration history via improved eccentricity and mass determination for 231 transiting planets
我们对231颗单独或有遥远伴星的凌日巨行星(TGP)的轨道参数进行了贝叶斯齐次测定;我们采用DE-MCMC方法分析了文献中的径向速度(RV)数据,并在3年内使用HARPS-N光谱仪为45个系统获得了782个新的高精度RV。我们的工作产生了最大的样本系统与过境的巨型系外行星和相干确定的轨道,行星和恒星参数。我们发现,在非紧凑的行星系统中的TGP的轨道参数明显地由其宿主恒星引起的潮汐形成。事实上,最偏心的行星具有相对较大的轨道间距和/或高质量比,正如平衡潮汐理论所预期的那样。这一特征可能是高偏心率偏移(HEM)的结果。$α=a/a_R$的分布,其中$a$和$a_R$是半长轴和罗氏极限,对于确定的圆形轨道,峰值在2.5;这也与HEM的预期一致。在我们的样本中,少数具有圆形轨道和$α>5$值的行星可能是通过盘-行星相互作用而不是HEM迁移的。通过比较圆化时间与恒星年龄,我们发现,与$a < 0.05$ au热彗星有修改的潮汐质量因子$10^{5} < Q'_p < 10^{9}$,恒星$Q'_s > 10^{6}-10^{7}$需要解释偏心行星在相同的轨道距离的存在。作为我们分析的副产品,我们检测到HAT-P-29的非零偏心率;我们确定了五颗以前被认为具有非零偏心率的行星具有圆形轨道或不确定的偏心率;我们揭示了HAT-P-2,HAT-P-22和HAT-P-29的RV时间序列中遥远的同伴造成…
2017-06-28 astro-ph.EP astro-ph.SR