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
Polar planets around highly eccentric binaries are the most stable
我们研究的轨道稳定性的非零质量，关闭在圆形轨道行星围绕偏心轨道二进制的各种初始值的二进制偏心率，二进制质量分数，行星质量，行星半长轴，和行星倾角的数值模拟覆盖$5 \times 10^4$二进制轨道。对于小偏心率的双星，最接近双星的稳定轨道（最稳定的轨道）几乎是逆行和循环的。对于高的双星偏心率，最稳定的轨道是高度倾斜的，并且在所谓的广义极轨道附近振动，广义极轨道是固定在双星轨道框架中的静止轨道。对于更极端的质量比双星，稳定区（由初始轨道半径和倾角定义）的大小随行星质量和初始倾角的变化更大，特别是对于低偏心率的双星。对于低偏心率的双星，即使在大的轨道半径（分离$> 5 \,a_{\rm b}$）下，倾斜的行星轨道也可能不稳定。与质量不等的双星相比，质量相等的双星周围的不稳定行星的逃逸时间通常较短。我们的研究结果对环双星行星形成和演化具有重要意义，并将有助于理解未来的环双星观测。
2020-04-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evolution of a migrating giant planet in the presence of an inclined binary companion
目的。有越来越多的巨行星被发现围绕双星的一个恒星组成部分运动，其中大多数都有非常不同的偏心率。这些发现提出了它们的形成和长期演化的问题，因为恒星伴星可以强烈影响行星形成过程。我们的目标是研究宽双星伴星对在原行星盘中迁移的单个巨行星演化的动力学影响。方法.使用辛n-体积分器适用于双星系统和建模的耗散由于磁盘出现从流体动力学模拟适当的公式，我们进行了3600模拟与不同的轨道参数的行星和不同的偏心率和倾角值的二进制伴侣。行星的长期演化被追踪了1亿年，不同的动力学行为被用四极哈密顿方法揭示出来。结果我们强调的概率很高，行星的经验，在磁盘阶段，散射事件或喷射由于存在一个二进制的同伴。我们发现，捕获在Lidov-Kozai共振态是远远自动的双星时，伴星是高度倾斜的，因为只有$11 \%$的系统最终锁定在共振在模拟结束。然而，在存在一个高度倾斜的双伴星，所有的行星演化的强烈影响的Lidov-Kozai共振和非共振的演变表现出高偏心率和倾角的变化与周围的Lidov-Kozai岛的环流。
2020-12-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
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
Inclination Evolution of Protoplanetary Disks Around Eccentric Binaries
通常认为，粘滞力矩使环双星盘与双星的轨道平面对齐。然而，最近的数值模拟表明，如果双星是偏心的，并且初始的盘-双星倾角足够大，盘可能会演变成垂直于双星轨道的配置（“极对齐”）。对偏心双星周围倾斜盘的长期演化进行了理论研究，计算了盘的翘曲轮廓和作用在盘上的耗散力矩。对于盘的纵横比$H/r$大于粘度参数$α$，弯曲波传播有效地使盘进动作为一个准刚体，而粘度作用于盘的翘曲和扭曲，以驱动长期演化的盘二进制倾角。我们推导出一个简单的分析标准（在二进制的偏心率和初始磁盘取向）的磁盘演变向偏心二进制的极性对齐。当盘有一个不可忽略的角动量相比，二进制，最终的“极对齐”的倾斜角度是减少从$90^\circ$。对于典型的原行星盘参数，倾角演化的时间尺度比盘的寿命短，表明可能存在高倾角盘和行星。
2017-10-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
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
Formation History of HD106906 and the Vertical Warping of Debris Disks by an External Inclined Companion
HD 106906是一个行星系，拥有一个宽轨道的伴星，以及一个偏心和扁平的碎片盘，这对它的形成和随后的演变有重要的限制。最近对伴星的观测表明，它的轨道是偏心的，相对于碎片盘的平面倾斜。在这里，我们表明，在倾斜的同伴的存在下，碎片盘迅速（$\lesssim5$ Myr）变得扭曲和膨胀。这表明该系统的当前配置是相对较新的。我们探讨了最近与自由浮动行星的近距离接触可能产生轨道参数与HD106906b观测一致的伴星的可能性。我们发现，这种情况下是能够重建的碎片盘的结构，同时产生一个同伴与观察一致。
2022-11-28 astro-ph.EP
Dust Traffic Jams in Inclined Circumbinary Protoplanetary Discs I. Morphology and Formation Theory
气体和尘埃在倾斜的轨道上围绕着双星经历由双星引力矩引起的进动。气体和尘埃之间的岁差的差异改变了弱耦合尘埃的径向漂移，并导致密度增强的径向漂移最小化。我们探索这一现象，使用三维流体动力学模拟研究这些“尘埃交通堵塞”的突出性和由此产生的尘埃子结构在不同的光盘倾角和二进制偏心率的演变。然后，我们推导出翘曲的尘埃盘的角动量的演化方程，并将其实现在一个一维代码和目前的计算，以进一步解释这些交通堵塞。我们发现，尘埃交通堵塞在倾斜的circumbinary光盘提供显着的尘埃密度增强，寿命长，可以有重要的影响，星子的形成。
2021-09-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Explicit evolution relations with orbital elements for eccentric, inclined, elliptic and hyperbolic restricted few-body problems
行星、恒星和星系物理学经常依赖于一般的限制引力N体问题来模拟小质量物体在大质量物体影响下的运动。在这里，我制定了一般的限制问题，完全和具体的常用的轨道要素的半长轴，偏心率，倾角，经度的升交点，幅角的近心点，和真正的异常，没有任何假设的大小。我推导出的运动方程在一般情况下，非平均的情况下，以及特定的情况下，相对于一个bodycentric和重心的起源。然后，我减少了三体系统的方程，并提出紧凑的单，双平均表达式，可以很容易地应用到感兴趣的系统。该方法将测试粒子极限中的经典Lidov-Kozai和Laplace-Lagrange理论恢复到任何阶，但假设较少，并揭示了共面圆环周联星系统中平均行星近心岁差的完整解析解，至少达到前三个非零阶半长轴比。最后，我展示了如何非平均方程可以用来表达共振角的演变，在一个明确的方式，是不受膨胀的偏心率和倾斜小，也没有任何其他值。
2014-01-16 astro-ph.EP math-ph math.MP
A Class of Warm Jupiters with Mutually Inclined, Apsidally Misaligned, Close Friends
巨大的太阳系外行星的轨道通常有令人惊讶的小半长轴，大偏心率，或者在它们的法线和它们的宿主恒星的自转轴之间严重的错位。在某些激发Kozai-Lidov振荡的形成场景中，外部行星伴星将行星驱动到具有这些性质的轨道上。Kozai-Lidov振荡的相互倾斜可能很大，并且尚未被观测证实。在这里，我们推断，所观察到的偏心暖彗星与偏心巨人的同伴有相互之间的倾角振荡35-65度。我们的推断是基于对观测到的拱点分离，聚集在90度附近。近拱点方向的近正交性受外伴星的四极和八极势的影响。这些系统可能正在经历一个停滞的潮汐迁移版本，在热彗星上产生温暖的彗星，并提供证据证明多行星系统不是平坦的，并被Kozai-Lidov振荡所塑造。
2014-10-09 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 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
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
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
Laplace surface dynamics, revisited: satellites, exo-planets and debris with distant, eccentric companions
迄今为止，对$\textit{Laplace Surface}$动力学的研究都是在一个扁中心体（粒子与之结合）和一个被捕获到四极级的遥远的倾斜伴星的组合场中，研究形状和方向固定的测试粒子轨道。虽然四极近似对于在近圆形轨道上围绕行星的卫星来说足够了，但它无法捕捉到在相当偏心的轨道上的宽的双星伴星（无论是恒星、行星还是黑洞）所引起的基本动力学特征。考虑到类似的天文环境，我们将经典的拉普拉斯框架扩展到更高的多极，并绘制出静止轨道的主干，现在由于轴对称破缺而变得复杂。偏心和倾斜的拉普拉斯平衡，这已经预示在系统足够大的相互倾斜，在这里描绘了一个广泛的相互倾斜的扰动。我们恢复他们的测试粒子在一个热的木星和广泛的偏心恒星二进制领域，突出了它们的相关性的架构的多行星系统的二进制文件。然后，我们扩展和部署我们的机器离家更近，因为我们认为在一个假定的第九颗行星的存在下，海王星外天体（TNOs）的长期动力学。我们展示了如何广义拉普拉斯平衡种子岛屿的外海王星对象被庇护周围，岛屿内的混乱的海洋，我们通过庞加莱$é$部分捕获，同时突出了一个美丽的拉普拉斯和Kozai Lidov长期动力学结构之间的相互作用。一个非常经典的故事复活的外行星21世纪！
2021-07-20 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
Lidov-Kozai stability regions in the alpha Centauri system
半人马座α AB恒星系统中行星的稳定性已被广泛研究。然而，大多数研究要么集中在双星的轨道平面上，要么考虑倾斜的圆形轨道。在这里，我们数值研究了一个可能的行星在阿尔法-半人马座AB二元系统的S-型轨道在任意空间配置的稳定性。特别是，我们专注于倾斜轨道，并探讨不同的偏心率和取向角的稳定性。我们发现，大的稳定和定期区域存在非常偏心和倾斜的轨道，对应于天平动的Lidov-Kozai共振。我们还表明，这些极端的轨道可以生存在系统的年龄，尽管潮汐的影响。我们的结果仍然定性相同的任何紧凑的二元系统。
2017-07-10 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
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
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
Dynamical evolution of an eccentric planet and a less massive debris disc
我们研究了偏心行星和质量较小的外部碎片盘之间的相互作用。这种情况可能发生在行星-行星散射或合并事件之后。我们在广泛的初始条件下，使用一套的n体积分结合理论的演变。靠近圆盘中面的行星会移除内部的碎片区域，而残留的微粒会形成一个偏心圆盘，与行星的径向对齐。内盘边缘是椭圆形的，正好位于行星的轨道之外。中等倾斜的行星（$i_{\rm plt} \gtrsim 20^\circ$代表$e_{\rm plt} = 0.8$）可能会将碎片雕刻成一个钟形结构，包裹着行星的轨道。最后，一些高度倾斜的行星（$i_{\rm plt} \sim 90^\circ$）可以保持一个垂直于行星平面的圆盘。在所有情况下，圆盘颗粒经历快速演化，而整体结构演化较慢。这些结构的形状和它们的密度分布的特点。在共面的情况下，使用偏心希尔半径参数的行星轨道周围的混沌区的宽度。这个区域在大约10个长期或扩散时间（以较长者为准）内被清除，碎片在几个长期时间内呈现其最终形状。我们量化了行星的迁移，并表明在这种质量制度下，它几乎总是很小的。我们的研究结果可能会被用来利用观测到的碎片特征来识别看不见的偏心行星。
2014-06-27 astro-ph.EP
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
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
A highly mutually-inclined, compact warm-Jupiter system KOI-984 ?
一群近轨道巨行星（$\le$ 1 au）的发现引发了许多关于它们起源和动力学历史的问题。尽管20多年来对系外行星的探测和大量发现的系外行星，这些问题仍然没有完全解决。特别是，目前尚不清楚暖木星（WJ）是否在原地形成，或者它们是否从更远的地方迁移，甚至目前正在迁移形成热木星（HJ）。在这里，我们报告了在一个高度相互倾斜（$I_{\rm mut}\simeq 45^\circ$），紧凑的双行星系统（KOI-984），其中新发现的温暖木星KOI-984 $c$是在一个21.5天，中等偏心（$e\simeq 0.4$）的轨道上，除了以前已知的4.3天的行星候选人KOI-984 $b$的行星可能的发现和表征。同时，一颗中等倾角（$I_{\rm mut}\simeq 15^\circ$）、低质量（$m_{c}\simeq 24 M_{\oplus}$ ; $P_b\simeq 8.6$天）扰动行星与KOI-984（$b$）的1：2平均运动共振附近的轨道构型也能很好地再现观测到的KOI-984（$b$）凌日变化和凌日持续时间变化。如果在不久的将来有更多的证据支持第一种情况，这种具有近距离兄弟的偏心WJ将对WJ的形成和迁移机制提出挑战;该系统与其他几个测量良好的倾斜WJ系统（例如，Kepler-419和Kepler-108）可能为WJ的起源和动力学历史提供额外的线索。
2021-11-22 astro-ph.EP
Dynamical regimes of two eccentric and mutually inclined giant planets
本研究针对由类太阳恒星与两颗偏心、相互倾斜的巨行星组成的非等级式行星系统，通过半解析分析与数值积分，揭示了以临界倾角（30°-40°，由长期共振g1=g2定义）为分界的两种长期动力学机制，并梳理了约1300个平运动共振的分布与动力学属性。
2025-05-17 astro-ph.EP
Long-Term Cycling of Kozai-Lidov Cycles: Extreme Eccentricities and Inclinations Excited by a Distant Eccentric Perturber
最近的数值实验表明，由类似的行星或褐矮星质量扰动激发的小行星的Kozai-Lidov振荡是缓慢调制的，并表现出惊人的特征，包括极高的偏心率和相对于扰动的逆行轨道的产生。在这里，我们解决了这个问题的情况下，一个测试粒子绕着一个主恒星和摄动的遥远的同伴，其轨道是偏心和高度倾斜的分析。我们给出了产生逆行轨道和高偏心率的条件的解析表达式。这种机制可能在各种被认为涉及Kozai-Lidov振荡的系统中运行，例如紧双星，紧凑物体的合并，行星的不规则卫星和许多其他系统。特别是，它可能是负责激发偏心率和倾斜的系外行星轨道和理解的自旋轨道（错误）对齐的热彗星是重要的。
2011-06-16 astro-ph.EP
Alignment of a circumbinary disc around an eccentric binary with application to KH 15D
我们分析了一个温和的倾斜circumbinary光盘，轨道偏心轨道的二进制通过平滑粒子流体动力学（SPH）模拟和线性理论的演变。我们发现，最初未对准的circumbinary光盘周围的偏心轨道二进制的对齐过程是显着不同的比周围的圆形轨道二进制，并涉及倾斜振荡。双星的偏心度越大，倾斜振荡就越大，阻尼这些振荡所需的时间也就越长。仅轻微倾斜的环双星盘在走向对齐之前可能会将其倾斜度增加几倍。SPH模拟的结果与线性理论的结果吻合得很好。本文研究了KH 15 D周围的环双星盘/环的性质。我们确定光盘属性的观测约束的基础上所施加的不断变化的二进制亮度。我们发现，目前的倾斜度是在一个局部最小值，并将大大增加之前设置为共面性。此外，交点岁差目前接近其最快的速度。最近的观测表明，B星的重现对遮蔽材料层的厚度施加了限制。我们的研究结果表明，光盘固体已经经历了大量的向内漂移和解决对光盘中平面。对于椎间盘肿块$\sim 0.001 M_\odot$，我们的模型表明椎间盘湍流水平较低，为$α\ll 0.001$。另一种可能性是盘/环包含很少的气体。
2019-04-01 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
Generation of Highly Inclined Trans-Neptunian Objects by Planet Nine
太阳系的外海王星区域呈现出复杂的动力学结构，其中大部分可以用巨行星的不稳定性驱动的轨道历史来解释。然而，一个高度倾斜的起源，在某些情况下逆行，人口的trans-Neptunian对象仍然难以捉摸的框架内，这一演变的图片。在这项工作中，我们表明，存在一个遥远的，海王星般的行星，居住在一个偏心和轻微倾斜的轨道完全占的异常组成部分的trans-Neptunian轨道分布。采用与先前用来解释物理空间中遥远的柯伊伯带轨道聚集的行星9相同的参数，我们进行了一系列数值实验，阐明了产生半长轴小于100 AU的高倾斜柯伊伯带天体的物理过程。所确定的动力学路径表明，像Drac和Niku这样的柯伊伯带神秘成员来自太阳系的扩展散射盘。
2016-10-17 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
Formation of polar circumstellar discs in binary star systems
我们调查的材料流从高度错位和极性的circumbinary光盘，饲料周围的每个二进制组件的拱星盘的形成。用三维流体动力学模拟，我们考虑等质量的低偏心率的双星。我们还模拟了倾斜的测试粒子和高度错位的拱星盘周围的一个二元组件进行比较。在Kozai-Lidov（KL）周期中，星周盘结构通过盘偏心率与盘倾斜的交换而改变。高度倾斜的拱星盘和测试粒子周围的个别二元组件可以经历非常强烈的KL振荡。从环双星盘的高度错位的材料的连续吸积允许KL振荡的拱星盘是长寿的。在这个过程中，环双星物质以高倾角连续地输送到倾角较低的环星盘。我们发现，模拟分辨率是很重要的建模寿命的KL振荡。一个最初的极环双星盘形成近极的，经历KL循环的星周盘。在每一个双星轨道周期内，吸积在极地星周盘上的气体流的倾斜度都不同，这决定了有多少物质被吸积在盘上。极区星周盘中的长寿命KL旋回可能导致双星系统中极区S-型行星的形成。
2023-01-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Long-term Evolution of Warps in Debris Disks -- Application to the Gyr-old system HD 202628
本文通过N体模拟研究HD 202628碎片盘在Gyr时间尺度上受倾斜偏心行星影响的长期演化，发现行星可使盘完全倾斜，并结合ALMA观测约束行星与原始盘的相互倾角小于5度。
2023-08-04 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
Non-resonant secular dynamics of trans-Neptunian objects perturbed by a distant super-Earth
我们使用一个长期的模型来描述的非共振动力学的trans-Neptunian对象存在的外部十个地球质量的扰动。长期动力学类似于“偏心Kozai机制”，但既有内部成分（四颗巨行星），也有外部成分（偏心遥远扰动）。通过庞加莱截面，连续研究了非倾斜或倾斜外行星的情况，与以前的工作联系起来。在倾斜的情况下，通过假设摄动体的近日点无旋进变元，问题被简化为两个自由度。扰动的大小通常由小天体的半长轴决定：我们表明，经典的可积图像在70 AU以下仍然有效，但当我们接近外部扰动时，它会逐渐被破坏。特别是在大于150天文单位时，大幅度的轨道翻转成为可能，而在大于200天文单位时，Kozai天平动岛完全被混沌海淹没。许多共振关系被突出。最大和持久的是与远距离摄动轨道的拱线对准或反对准有关。
2017-07-05 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
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
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
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
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
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 Structure and Stability of Extended, Inclined Circumplanetary Disk or Ring Systems
许多恒星的亮度都有大幅度的下降，对此的初步解释是恒星被一个凌日的环行星盘或环系统掩星。为了使环行星盘/环阻挡主星的光线，盘必须倾斜出行星的轨道平面，这就造成了稳定性问题，因为盘的径向范围需要解释亮度下降的持续时间。这项工作使用N-体积分来研究旋转行星的质量四极杆倾斜出行星轨道平面的环行星盘/环系统的结构和稳定性。模拟磁盘作为一个集合的测试粒子的轨道初始化附近的拉普拉斯表面（来自主恒星的潮汐力和来自行星的质量四极子的力之间的平衡），我们发现，许多扩展，倾斜的环行星盘保持稳定的整合的持续时间（~3 - 16百万年）。两种动力学共振/不稳定性激发粒子的偏心率和倾角：在盘的外部区域发生的Lidov-Kozai效应，以及在盘的内部区域发生的诱导共振。我们的工作的最大径向范围内的倾斜环行星盘/环系统的限制，并表明，存在于环行星盘的差距并不一定意味着存在的系外卫星。
2020-09-10 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
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
Misaligned Protoplanetary Disks in a Young Binary System
许多太阳系外行星的轨道不同于我们太阳系中的近共面和圆形轨道;轨道可能是偏心的或相对于主星的赤道倾斜，并且靠近它们的主星轨道的巨行星的数量表明了显着的轨道迁移。目前还没有就产生这种轨道的原因达成共识。理论上的解释通常是与相对于行星轨道平面倾斜的轨道上的双星相互作用。这样的机制需要行星和双星轨道平面之间有明显的相互倾斜。少数年轻双星的原行星盘是错位的，但这些测量只对内部盘的一小部分敏感，而大部分行星形成盘质量的三维错位迄今尚未确定。本文报道了年轻双星HK Tau中的原行星盘存在60°-68°的错位，因此其中一个或两个原行星盘明显地倾斜于双星轨道面。我们的研究结果表明，存在的必要条件，misdiament-driven机制，以修改行星轨道，这些条件是目前在行星形成的时间，显然是由于二进制的形成过程。
2014-07-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
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
Effects of inclined star-disk encounter on protoplanetary disk size
大多数（如果不是全部的话）年轻恒星最初都被原行星盘包围着。由于星团中恒星的优先形成，这些恒星周围的原行星盘可能受到星团环境的影响。各种各样的研究工作都研究了恒星飞掠对盘的影响，尽管其中许多只考虑了等质量恒星的抛物面共面碰撞的影响，这只是一个非常特殊的情况。我们进行数值模拟，研究命运的原行星盘的影响后，抛物型星盘遇到的情况下，倾斜共面，逆行遇到，这是一个更常见的情况下，较少调查。在这里，我们集中在这样的遭遇后的磁盘大小，因为这限制了潜在的形成行星系的大小。此外，由于ALMA提供的可能性，现在可以直接与观测进行比较。覆盖广泛的近星点的距离和质量比之间的质量的扰动和中心恒星，我们发现，尽管的pendide，共面遇到具有最强的影响磁盘的大小，倾斜，甚至最不具破坏性的逆行遇到大多也有相当大的影响，特别是近星点通道。有趣的是，我们发现一个几乎线性的磁盘大小对轨道倾角的碰撞，但不是逆行的情况下。我们还确定了最终的轨道参数的粒子在磁盘中，如偏心率，倾角，和半长轴。利用这些信息，本文的研究可以用来描述盘的命运，也可以用来描述倾斜碰撞后的行星系的命运。
2016-08-10 astro-ph.EP
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
New Extreme Trans-Neptunian Objects: Towards a Super-Earth in the Outer Solar System
我们正在进行一项对极端太阳系天体的调查，以了解塞德娜和2012 VP 113，并确定外太阳系是否存在未知的大质量行星。两个新的天体，2014 SR 349和2013 FT 28，是极端分离的海王星外天体，a>150 AU，近日点远超过海王星（q>40 AU）。这两个新的对象的轨道参数近日点的范围内的集群的这个角度为其他极端的对象。其中一个天体2014 SR 349的近日点经度与其他极端天体相似，但2013 FT 28的近日点经度约为180度，或者说是反对齐的。我们还发现了第一个近日点在海王星之外的外部奥尔特云物体，2014 FE 72。我们讨论这些和其他有趣的对象在我们正在进行的调查发现。所有的高半长轴（a>150 AU）和高近日点（q>35 AU）天体都遵循先前确定的近日点聚集的论点，这是特鲁希略和谢泼德（Trujillo and Sheppard，2014）首次报道和解释的，来自一颗未知的大质量行星，有些人称之为行星X或行星9。最后，结合2013 FT28的发现，我们发现对于所有极端天体，近日点经度与近日点辐角和轨道极角都有显著的相关性。这种先前未被注意到的相关性进一步证明了一颗未知的大质量行星在偏心倾斜轨道上，就像极端偏心的天体在天空的相对两侧（近日点相差180度经度）将在轨道上的相对点接近倾斜的偏心行星，因此，极端天体更喜欢远离相反的黄道纬度，以避免行星（即近日点或极角的相…
2016-09-12 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Orbital dynamics of two circumbinary planets around misaligned eccentric binaries
本文研究了两颗行星围绕一颗圆轨道或偏心轨道双星运行的环双星行星系的轨道动力学。这两颗行星的轨道最初是圆形的，彼此共面，但相对于双星轨道平面不对齐。双星与行星和行星与行星的相互作用导致了复杂的行星倾斜振荡。我们使用分析模型和数值模拟来探索行星半长轴，二进制偏心率和初始倾角的各种值的影响。围绕一个圆轨道双星，长期倾斜振荡是由行星-行星相互作用驱动的，并且是周期性的。在这种情况下，如果行星靠得很近，它们会发生相互天平动，如果相距很远，它们会发生循环，并在临界距离处发生突然转变。在偏心轨道双星周围，长期的倾斜振荡是由行星-行星相互作用和双星-行星相互作用驱动的。这些振荡通常显示多于一个频率，并且通常不是周期性的。从相互行星天平动到循环的转变并不明显，并且存在一系列的分离，行星在轨道上有时相互天平动，有时循环。此外，在某些分离处，存在倾斜振荡复杂但周期性的共振。对于相对于偏心轨道双星高度偏离的行星，有固定（非振荡）倾斜配置，这是单行星情况下极地配置的概括。高度倾斜的行星在初始倾角偏离静止构型时会发生振荡。
2021-11-29 astro-ph.EP
Formation of irregular and runaway moons/exomoons through moon-moon scattering
太阳系中的气体巨行星拥有多个规则和不规则卫星的大型卫星系统。规则卫星以圆形、低倾角的短周期轨道围绕其母行星旋转，并被认为是通过凝结过程就地形成的。相比之下，不规则卫星的轨道高度倾斜（甚至逆行），通常是偏心的，并且围绕其主行星运行的周期很长。因此，不规则卫星通常被认为是在以太阳为中心的轨道上的未绑定物体，后来被捕获到它们目前围绕行星的轨道上。在这里，我们研究了一种不同的可能性，其中规则的卫星形成在原地，并通过相互月球-月球散射动态演变。我们发现，这种演变可以激发卫星到高偏心率和倾角。我们发现，卫星要么从主行星上被弹射出来，成为失控的卫星，要么保持束缚，成为围绕主行星倾斜和偏心轨道的不规则轨道卫星。被抛出的卫星，与行星无关，即使在逆行轨道上，也可以暂时被主行星重新捕获。这样的卫星最终会从系统中被重新抛出或与行星碰撞，至少在没有耗散过程的情况下（例如与现有的束缚卫星碰撞，碎片盘或通过与主行星的潮汐相互作用），目前还没有建模。未被捕获的失控卫星可能最终被逐出太阳系，或被捕获到稳定的太阳中心轨道，并有助于小行星或海王星外天体的种群。这种情况可能与太阳系中的气体巨星卫星和系外卫星的动态演化有关。
2014-07-09 astro-ph.EP
A natural formation scenario for misaligned and short-period eccentric extrasolar planets
最近发现的强烈错位的凌日系外行星对既定的行星形成理论提出了挑战，该理论假设行星系是孤立形成和演化的。然而，事实上，大多数恒星确实是在星团中形成的，这就提出了一个问题，即形成中的行星系到底有多孤立。除了辐射力和潮汐力之外，恒星形成区域中致密气体聚集体的存在也是原行星盘或系统扰动的潜在来源。在这里，我们表明，随后捕获的气体从大扩展吸积信封到一个典型的拱星盘通过恒星可以倾斜盘平面逆行方向，自然解释形成强烈倾斜的行星系。此外，内部盘区域可能变得更致密，因此更易于快速凝结和行星形成。先前存在的行星系被气体流压缩，导致近距离错位的热彗星和短周期偏心行星的自然发生。这种事件的可能性主要取决于星团的气体含量，因此预计在最年轻的星团中最高。
2012-01-31 astro-ph.EP
