Hot Jupiters Have Giant Companions: Evidence for Coplanar High-Eccentricity Migration
本研究通过分析加州遗产巡天星表，发现热木星普遍存在大质量外巨伴星且伴星偏心率较高，由此提出双气态巨行星的质量与偏心率条件是热木星形成关键，支持共面高偏心率迁移为其主导形成机制。
2023-10-02 astro-ph.EP
Investigating the Formation of Planets Interior to in situ Hot Jupiters
本研究利用REBOUND N体模拟，探讨热木星及其内部伴星的原位形成可能性，发现高密度行星胚胎输运至短轨道半径时可实现原位形成，为部分观测架构提供解释。
2025-10-15 astro-ph.EP
Friends of Hot Jupiters. IV. Stellar companions beyond 50 AU might facilitate giant planet formation, but most are unlikely to cause Kozai-Lidov migration
恒星伴星可以影响行星系的形成和演化，但目前很少有观测约束行星托管双星系统的属性。我们寻找周围的恒星同伴77过境热木星系统，探索人口的同伴相比，类似的光谱型的场星的统计特性。在修正了观测的不完整性后，我们发现热木星系统的$47\%\pm7\%$有半长轴在50-2000 AU之间的伴星。这是2.9倍大于场星的伴星分数在这个分离范围内，具有$4.4σ$的意义。在1- 50天文单位的范围内，只有$3.9^{+4.5}_{-2.0}\%$的热彗星拥有伴星，与$16.4\%\pm0.7\%$的场星值相比，这是一个$2.7σ$的差异。我们发现，恒星同伴的热木星系统的质量比的分布峰值在小的值，因此不同于场星双星往往是均匀分布在所有的质量比。我们的结论是，无论是广泛的分离恒星双星是更有利的网站，气体巨行星形成在所有的分离，或恒星同伴的存在下，优先导致向内迁移的气体巨行星，形成更远的磁盘通过动力学过程，如Kozai-Lidov振荡。我们确定，不到20%的热彗星有恒星同伴能够诱导Kozai-Lidov振荡假设初始半长轴在1-5 AU之间，这意味着增强的同伴发生可能与气体巨星可以有效形成的环境相关。
2016-06-22 astro-ph.EP
Planet-Planet Scattering Explains the Mass-Eccentricity Relation of Warm Jupiters
University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；National Center for Supercomputing Applications（国家超级计算应用中心）；University of California, San Diego（加州大学圣地亚哥分校）；National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）；University of California, Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校）；U.S. National Science Foundation National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory（美国国家科学基金会国家光学-红外天文研究实验室）
研究通过行星-行星散射解释温暖巨行星的质量-偏心率正相关，指出其起源与紧凑多行星系统有关，并预测存在可检测的额外行星伴侣。
2026-03-23 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
A dynamical mass for GJ 463 b: A massive super-Jupiter companion beyond the snow line of a nearby M dwarf
我们使用HIPPARCOS-Gaia自行异常结合可用的径向速度，光谱轨道参数知识的约束，以及Gaia Data Release 3天体测量敏感性分析的补充信息，确定了最近多普勒探测到的长周期巨行星GJ 463 b的完整轨道结构和真实质量。我们确定了一个轨道倾角$i_b=152^{+2}_{-3}$度（对于一个椭圆轨道）和一个质量比$q=0.0070\pm0.0007$，对应于伴星$M_b=3.6\pm0.4$ M $_\mathrm{Jup}$的真实质量。在低质量恒星（$M_\star\leq 0.5$ M $_\odot$）周围的雪线之外的中间轨道分离处，对超级木星伴星的真实质量测定是罕见的。它的存在可能是解释的背景下，磁盘不稳定模型的行星形成。
2023-02-01 astro-ph.EP
Multiple-Planet Scattering and the Origin of Hot Jupiters
系外行星显示了一堆彗星大小的行星，它们的轨道周期为3天。这些热彗星中的一小部分相对于母星的旋转有逆行的轨道。为了解释这些观测结果，我们进行了一系列的行星散射的数值积分，然后是潮汐循环。我们最初考虑的是有3颗和4颗行星的行星系。我们发现，标准的Kozai迁移是一个低效的机制，形成的热超导体。我们的研究结果表明，形成两个不同的人口的热点。半长轴a <0.03AU的热彗星的内居群形成于没有行星抛射的系统中。这组包含了一个显着的分数高度倾斜和逆行的轨道，分布在很大程度上独立于初始设置。然而，我们的后续积分表明，这种人口是短暂的，大多数行星在1 Gyr内落入恒星的罗氏半径内<1 Gyr. The outer population of hot Jupiters formed in systems where at least one planet was ejected. This population survived the effects of tides over >。群体II的半长轴分布与观察到的3天堆积非常吻合。外热行星的倾角分布取决于初始系统中行星的数量，而4行星的情况显示出更大的比例（高达10%），倾角值的分布范围更广。由于后来的结果与观测结果大致一致，这可能表明，观测到的热彗星的行星系最初拥有丰富的行星数量，其中一些被抛出。因此，从更广泛的角度来看，我们的工作暗示了热彗星和…
2011-10-19 astro-ph.EP
Jupiter Analogues Orbit Stars with an Average Metallicity Close to that of the Sun
木星在决定太阳系的结构和形态方面发挥了重要作用。虽然热木星类型的系外行星优先在富含金属的恒星周围形成，但质量，轨道和偏心率与木星（木星类似物）相当的行星形成所需的条件尚不清楚。使用光谱金属丰度，我们表明，恒星托管木星类似物的平均金属丰度接近太阳，相反，他们的热木星和偏心冷木星的同行，其轨道与超太阳金属丰度的恒星。此外，木星类似物的偏心率随着主星金属丰度的增加而增加，这表明行星-行星散射产生高度偏心的冷彗星可能在富含金属的环境中更常见。为了研究这些金属丰度趋势的可能解释，我们将观测结果与数值模拟进行了比较，数值模拟表明，富含金属的恒星通常会形成多个彗星，导致行星与行星的相互作用，因此，无论是偏心冷彗星还是热彗星都普遍存在圆形轨道。虽然这些样本很小，而且金属丰度也有变化，这表明除了金属丰度之外，还有许多过程影响着行星系的形成，但现有的数据表明，木星类似物和地球大小的行星围绕着平均金属丰度接近太阳的恒星形成，而高金属丰度的系统则优先拥有偏心的冷木星或热木星，表明较高金属量的系统可能不利于类似于太阳系的行星系的形成。
2018-02-19 astro-ph.EP
Small Inner Companions of Warm Jupiters: Lifetimes and Legacies
虽然温暖的木星通常离它们的恒星太远，潮汐并不重要，但温暖的木星的内行星伴星的存在会导致系统的潮汐演化。对这一过程及其影响的深入了解来自经典的长期行星摄动理论。内行星的寿命可能比系统的年龄短，因为温暖的木星保持着它的偏心率，因此促进了潮汐迁移到恒星。因此，一颗温暖的木星被观测到在它的系统中是孤独的，可能先前已经清除了所有的内部行星。在它消亡之前，即使一颗内行星是地球尺度的，它也可能促进温暖的木星离心率的衰减。因此，对一颗被观测到的暖木星的初始轨道的任何推论，都必须包括一个比假设它一直是单独存在时所估计的更大的初始偏心率的可能性。潮汐演化涉及多个行星也增强了行星的内部加热，这很容易超过恒星辐射的内行星，并可能大到足以影响温暖的木星的内部结构。长期理论提供了对潮汐过程的深入了解，提供了一种基于潮汐参数Q的估计来约束凌日行星偏心率的方法。
2014-01-28 astro-ph.EP
A Uniform Search for Nearby Planetary Companions to Hot Jupiters in TESS Data Reveals Hot Jupiters are Still Lonely
我们提出了一个统一的搜索结果，在所有恒星周围的其他行星与确认的热行星观测凌日系外行星调查卫星（TESS）在其第1周期南黄道半球的调查。我们的搜索包括184个行星系，其中确认了$R_{p}$ > 8 $R_\oplus$和轨道周期< 10天的热彗星。使用最小二乘（TLS）算法来搜索可能被其他行星搜索管道错过的周期性信号。虽然我们回收了169个这些确认的热彗星，但我们的搜索在搜索的参数空间中没有发现新的行星候选者（P < 14天）。在TESS数据中，热彗星附近缺乏行星候选者，这支持了之前对每个单独系统进行凌日搜索的结果，现在下降到TESS的光度精度。这与高偏心率迁移地层情景的预期一致，但需要额外的地层指标进行最终确认。我们将凌日信号注入热木星样本的光变曲线中，以探测管道对目标参数空间的敏感性，发现在0.3 $\leq$ $R_{p}$ $\leq$ 4 $R_\oplus$和1 $\leq$ $P$ $\leq$ 14天内，行星的相关性与$R_{p}^{2.32}P^{-0.88}$成比例。考虑到该敏感性的统计分析提供了该目标参数空间中具有附近同伴的热闪烁率的中值和$7.3\substack{+15.2 \\ -7.3}\%$的$90\%$置信区间。这项研究展示了TESS如何独特地实现对几乎所有已知热彗星附近行星同伴的全面搜索。
2021-09-18 astro-ph.EP
Search for planets in hot Jupiter systems with multi-sector TESS photometry. II. Constraints on planetary companions in 12 systems
空间望远镜的不间断观测提供了探测地面观测错过的小行星的浅凌所需的光度精度。我们使用凌日系外行星勘测卫星（TESS）的数据在12个拥有热彗星的行星系中寻找附近的行星同伴：HD 2685，Qatar-10，WASP-4，WASP-48，WASP-58，WASP-91，WASP-120，WASP-121，WASP-122，WASP-140，XO-6和XO-7。我们还应用了基于均匀确定的中间过境时间的过境时间方法，以寻找可能对已知行星产生引力扰动的非过境同伴。我们在这些系统中没有发现其他行星，直到海王星下的球体。这一负面结果与统计研究一致，支持高偏心率迁移是所研究的巨行星进入今天观测到的紧密轨道的途径。
2022-02-24 astro-ph.EP
The Solar Twin Planet Search II. A Jupiter twin around a solar twin
通过我们对太阳双星周围行星的HARPS径向速度调查，我们已经确定了一个有希望的木星双星候选者。我们描述这个开普勒信号，并探讨其潜在的恒星活动的起源。我们的分析表明，HIP 11915拥有一颗质量为1000亿的行星，轨道周期为3800天，离心率较低。虽然我们不能明确排除活动周期的解释，我们发现，行星的解释是更有可能的RV和活动指数数据的联合分析的基础上。本文中所讨论的长周期径向速度信号的挑战对于正在进行的类彗星系外行星的发现至关重要。如果是行星性质的，这里研究的信号代表了与太阳系非常接近的类似物，既有类太阳的主星，也有类太阳的行星。
2015-07-16 astro-ph.EP
The Anglo-Australian Planet Search XXIV: The Frequency of Jupiter Analogs
我们提出了更新的模拟木星类似物的可探测性的17年英澳行星搜索。在冰线以外的形成位置附近保持的类彗星行星的出现率是限制行星形成细节所必需的关键数据。这也是至关重要的，在我们的追求，以充分了解如何常见（或罕见）行星系像我们自己的银河系。从202个太阳型恒星的样本，并校正不完善的检测逐星的基础上，我们得出的频率为$6.2^{+2.8}_{-1.6}$ %的巨行星的轨道从3-7 AU。当使用一致的定义“木星模拟”时，我们的结果与其他传统径向速度调查的结果一致。
2016-01-20 astro-ph.EP
Formation of Ultra-short-period Planet in Hot Jupiter Systems: Application to WASP-47
本研究基于轨道构型提出WASP-47系统中超短周期行星的形成机制，发现平均运动共振、巨行星扰动与潮汐效应的竞争决定行星最终形态，并估算此类系统中USP行星出现率为8.4±2.4%。
2025-03-02 astro-ph.EP
Unified Formation Channel of Hot and Warm Jupiters via Planet-Planet Scattering
Georgia Institute of Technology, School of Physics（佐治亚理工学院物理学院）；Indiana University, Department of Astronomy（印第安纳大学天文学系）
本文通过行星-行星散射机制，揭示了热木星和温木星的形成统一框架，指出冷散射产生逆行热木星，而温散射则形成内侧温木星并使其偏心化，最终导致观测到的偏心但对齐的温木星群体。
2026-03-23 astro-ph.EP
N-body Simulations of Terrestrial Planet Formation under the Influence of a Hot Jupiter
我们调查的多行星系统的形成中存在的热木星使用扩展N体模拟，同时进行半解析计算。我们的主要目标是使用高分辨率模拟从星子开始描述行星形成过程，并检查行星系的结构对输入参数的依赖性（例如，盘质量、盘粘度）。我们观察到，由寡头增长产生并经历I型迁移的原行星在加入热木星轨道外的共振行星链时停止迁移。共振链的形成几乎与我们的模型参数无关，因此是一个鲁棒的过程。在我们的模拟结束时，几个类地行星仍然在0.1天文单位左右。形成的行星质量不等;最大的行星占近区总质量的50%以上，这也较少依赖于参数。在本文之前的工作（Ogihara et al. 2013）中，我们发现了一种新的热木星诱导迁移的物理机制，称为挤出。如果热木星在圆盘上打开了一个很大的缺口（例如，由于低的圆盘粘性），挤出变得不那么有效，热木星仍然存在。我们还讨论了行星与盘之间的角动量转移。
2014-04-19 astro-ph.EP
A Definition for Giant Planets Based on the Mass-Density Relationship
我们提出了质量范围从行星（M ~ 0.01 M_Jup）到恒星（M > 0.08 M_Sun）的天体的质量-密度关系（log M - log rho）。这种关系显示了三个不同的区域，它们被log M - log rho平面中斜率的变化所分隔。特别是，质量在0.3 M_Jup到60 M_Jup范围内的天体遵循紧密的线性关系，没有区分低质量端（巨行星）和高质量端（褐矮星）的区别特征。因此，巨行星和褐矮星之间的区别似乎是武断的。我们提出了一个新的定义的巨行星的基础上简单的变化的日志$M$与log ρ关系的斜率。根据这个标准，质量小于~ 0.3 M_Jup的天体是低质量行星，要么是冰质的，要么是岩石的。巨行星的质量范围为0.3兆焦耳至60兆焦耳。类似于恒星主序星，位于巨行星序上端的天体（褐矮星）可以简单地称为“高质量巨行星”，而质量接近木星的行星可以被认为是“低质量巨行星”。
2015-06-16 astro-ph.EP
Formation of inner planets in the presence of a Cold Jupiter: orbital evolution and relative velocities of planetesimals
本文研究冷木星对内盘星子轨道演化和相对速度的影响，发现小星子受气体阻力影响相对速度升高，而大星子可保持低速度弥散并继续失控增长，表明冷木星不阻碍内岩石行星形成。
2023-08-28 astro-ph.EP
A hot Jupiter for breakfast? --- Early stellar ingestion of planets may be common
行星形成和演化的模型预测，巨行星在原行星盘中有效地形成，其中大多数会迅速迁移到盘的内边缘，如果到达的行星的质量是$\lesssim$木星的质量，它可能会滞留在该半径附近。我们认为，这样的行星将被摄入的潮汐相互作用与宿主恒星的时间尺度$\lesssim1\,$陀螺仪，并认为，在太阳型主机的情况下，这将导致恒星自旋接近摄入行星的轨道轴的方向，即使这两个最初是高度错位。有效温度为$\gtrsim6250\,$ K的初始错位恒星不能以这种方式重新排列，因为与太阳型宿主相比，它们的角动量通常高于被吸收行星的轨道角动量，这是低效的磁制动和相对较大的转动惯量的结果。离恒星较远的热彗星可能有助于这一过程，但它们的影响较弱，因为潮汐相互作用强度随着半长轴的增加而迅速下降。我们证明，如果行星系中的$\sim50\%$有一个搁浅的热木星，这种情况原则上可以解释：（1）无论行星的质量或轨道周期如何，冷恒星周围的行星都表现出良好的排列，（2）热恒星周围的行星普遍不排列，（3）逆行轨道上热木星质量的明显上限，（4）恒星自转周期与热木星质量之间的负相关。
2015-07-28 astro-ph.EP
An Excess of Jupiter Analogs in Super-Earth Systems
我们使用径向速度观测来寻找长周期的气体巨星同伴在系统托管内部超级地球（1-4 R_地球，1-10 M_地球）行星，以限制形成和迁移的情况下，这个人口。我们一致地重新拟合了65颗恒星的RV数据集，发现9个系统具有统计上显著的趋势，表明存在外伴星。我们将这些RV数据与AO图像相结合，以约束这些同伴的质量和半长轴。我们通过用幂律分布拟合样本来量化我们对长周期伴星存在的敏感性，发现0.5-20 M_Jup和1-20 AU的伴星出现率为39+/-7%。我们的系统中有一半是通过凌日方法发现的，另一半是通过RV方法发现的。虽然两个样本之间的RV基线和数据点的数量的差异导致不同的敏感性，以遥远的同伴，我们发现，在每个样本中的气体巨星同伴的出现率是一致的，在0.5 $σ$水平。我们比较了这些系统中木星类似物的频率与实地恒星调查的等效率，发现木星类似物在超级地球周围的恒星中更常见。我们的结论是，外部气体巨星的存在并不能抑制内部超级地球的形成，这两个行星群似乎是相关的。我们还发现，与气体巨星同伴的系统的恒星金属丰度高于那些没有同伴，在一致的公认的金属丰度相关性从RV调查场星。
2019-01-23 astro-ph.EP
Constraining Planetary Formation Models Using Conditional Occurrences of Various Planet Types
本文通过统计超级地球、温暖木星和冷木星之间的条件出现率，发现冷木星系统中超级地球显著增多，并利用这些相关性约束行星形成模型。
2024-02-27 astro-ph.EP
Dynamical Interactions Make Hot Jupiters in Open Star Clusters
解释系外行星“热彗星”的起源和演化仍然是一个重大挑战。它们产生的一个可能机制是行星与行星的相互作用，这会从远离其宿主恒星但接近其动力学稳定极限的行星中产生热彗星。在更有可能的情况下，行星出生时远离其动力学稳定性极限，热彗星可以在星团中形成吗？我们对星团内行星系的N体模拟肯定地回答了这个问题，并表明热木星的形成并不罕见。我们详细介绍了三个案例研究的动力学诱导出生的热彗星的高偏心轨道，只能发生在星团。这些热行星的轨道与一些已知的最极端的系外行星有着惊人的相似之处：HAT-P-32 b，HAT-P-2 b，HD 80606 b和GJ 876 d。如果恒星扰动形成了这些热的类地行星，那么我们的模拟预测这些非常热的内行星通常伴随着更遥远的高偏心轨道的气体巨星。
2015-11-04 astro-ph.EP
Friends of Hot Jupiters III: An Infrared Spectroscopic Search for Low-Mass Stellar Companions
对附近恒星的调查表明，双星是常见的，但很少有人知道这些同伴可能对行星形成和演化的影响。热彗星之友项目使用三种互补的技术来寻找已知行星宿主恒星的伴星：径向速度监测，自适应光学成像和近红外光谱。在本文中，我们研究了高分辨率K波段红外光谱的50个恒星托管气体巨行星的短周期轨道。我们使用光谱拟合搜索混合线，由于我们的目标恒星的光谱中存在的冷恒星同伴，在那里我们是敏感的温度在3500-5000 K之间的同伴和投影分离小于100 AU在大多数系统。我们确定了8个系统的候选低质量的同伴，包括一个同伴，独立检测到我们的AO成像调查。对于具有径向速度加速度的系统，光谱检测不到排除了涉及高倾角轨道上的恒星伴星的情况。我们使用这些数据放置在小的投影分离的恒星二元分数的上限，并表明，观察到的人口的候选同伴是一致的场星，也与人口的宽分离同伴在我们以前的AO调查。我们没有发现任何证据表明，光谱恒星同伴优先位于偏心和/或错位轨道上的短周期气体巨行星系统。
2015-10-27 astro-ph.EP
Hot Jupiters from Secular Planet--Planet Interactions
大约25%的“热木星”（太阳系外木星质量的行星，轨道很近）实际上是沿着与恒星自转方向相反的方向运行的。来自遥远双星伴星的扰动可以产生高倾角，但不能解释相对于系统总角动量逆行的轨道。恒星背景下的这种轨道可以通过等级三星系统中的长期（即长期）扰动产生。在这里，我们报告了一个类似的分析的行星体，包括八极阶效应和潮汐摩擦，并发现我们可以产生热彗星的轨道是逆行的总角动量。对于遥远的恒星质量扰动，这样的结果是不可能的。在行星摄动的情况下，内轨道的角动量分量平行于总角动量不需要是常数。事实上，正如我们在这里展示的，它甚至可以改变符号，导致逆行轨道。在内部轨道的混沌演化过程中，一个短暂的高离心率的漂移允许行星-恒星潮汐相互作用迅速使该轨道成圆形，使行星脱钩并形成逆行的热木星。
2011-06-10 astro-ph.EP
Qatar-2: A K dwarf orbited by a transiting hot Jupiter and a more massive companion in an outer orbit
本文报道了Qatar-2b的发现和初步特征。Qatar-2b是一颗热木星，在短周期（P_ b = 1.34天）的圆轨道上经过一颗V = 13.3等K矮星。Qatar-2b的质量和半径分别为M_p = 2.49 M_j和R_p = 1.14 R_j。对卡塔尔-2号进行了为期153天的径向速度监测，结果显示在外层轨道上有第二个伴星。系统控制台给出了外层伴星的合理轨道，周期大约为一年，伴星质量至少为几个M_j。因此，卡塔尔-2加入了一个短暂但不断增长的系统列表，其中有一个过境的热木星和一个周期更长的外层伴星。这个系统结构与开普勒发现的多凌星系统形成鲜明对比，后者由小于海王星的物体主导，通常具有紧密间隔的轨道，必须接近共面。
2011-10-26 astro-ph.EP
Migrating Jupiter up to the habitable zone: Earth-like planet formation and water delivery
一些观测工作已经表明，在类太阳恒星周围存在着覆盖着广泛的半长轴的质量为1000的行星。我们的目标是分析周围的行星形成过程的太阳类恒星，主机在中等距离范围从$\sim$ 1 AU到2 AU的一个小行星质量的行星。我们的研究重点是类地行星的形成和演化以及系统宜居带（HZ）的水输送。我们的目标也是分析所产生的系统的长期动态稳定性。一个半解析模型被用来定义一个原行星盘的属性，产生一个银星质量的行星周围的雪线，这是位于$\sim$ 2.7天文单位的太阳质量的恒星。然后，它被用来描述胚胎和星子在气相中的演化，直到形成的100亿质量的行星，我们使用的结果作为初始条件，进行行星吸积的N体模拟。我们的模拟产生了三种不同类型的行星在HZ：“水世界”，与质量之间的2.75 $M_{\oplus}$和3.57 $M_{\oplus}$和水含量的58%和75%的质量，类地行星，质量范围从0.58 $M_{\oplus}$到3.8 $M_{\oplus}$和水含量小于1.2%的质量，和“干世界”，模拟显示没有水。一个相关的结果表明，在HZ中，一颗质量为1000亿美元的行星和一颗类地行星有效共存，其中水的质量百分比与地球相当。此外，我们的研究表明，这些行星系至少在1 Gyr内是动态稳定的。在太阳型恒星周围1.5 au - 2 au处有一颗质量为1000亿的行星的系统具有天体生物学的意义。这些系统很可能在HZ中拥…
2017-08-01 astro-ph.EP
Saving Doomed Planets: Mass Loss and Angular Momentum Return Boost Hot Jupiter Survival Rates
UCLA（加州大学洛杉矶分校）
研究通过改进潮汐扰动行星的质量损失和角动量返回机制，发现热木星存活率提升约2-3倍，结果与观测一致，并指出高偏心迁移结合潮汐质量损失可能是热木星形成的主要途径。
2026-03-13 astro-ph.EP
Formation of Hot Jupiters through Secular Chaos and Dynamical Tides
短周期轨道上的巨行星的数量可能可以用一些高偏心率迁移的味道来解释。在本文中，我们调查这样一个机制，涉及“长期混沌”，其中至少有三个巨行星之间的长期相互作用，推动内行星的高度偏心轨道，其次是潮汐循环和轨道衰变。除了平衡潮汐摩擦，我们将耗散由于动力学潮汐内激发的巨行星。使用高斯环的方法来考虑行星-行星的相互作用，我们探讨了极端偏心率激发通过长期混沌的条件和在这个迁移通道中形成的热超导体的属性。我们的计算表明，一旦内行星达到足够大的偏心率，动力潮汐很快就会耗散轨道能量，产生一个偏心的温暖木星，然后通过平衡潮汐在半长轴上衰变，成为一个热木星。动态潮汐有助于行星避免潮汐破坏，增加形成热木星的机会，尽管不是所有行星都能在这个过程中幸存下来。我们发现，最后的轨道周期通常在2-3天的范围内，比观测到的热木星人口略短。我们耦合行星迁移到恒星的自旋演化预测最终的自旋轨道失调。我们得到的失准角的分布表明，与观测相比，缺乏逆行轨道。我们的研究结果表明，通过长期混沌的高偏心率迁移只能占所观察到的热木星人口的一小部分。
2019-01-15 astro-ph.EP
The Aligned Orbit of WASP-148b, the Only Known Hot Jupiter with a Nearby Warm Jupiter Companion, from NEID and HIRES
我们目前的光谱测量的Rossiter-McLaughlin效应的WASP-148 b，唯一已知的热木星附近的暖木星的同伴，从WIYN/NEID和凯克/HIRES仪器。这是新委托的NEID摄谱仪报告的第一批科学结果之一，也是继WASP-47之后，具有近距离伴星的热木星系统的第二个不稳定性约束。WASP-148 b与天空投影的主星自旋轴一致，与$λ=-8^{\circ}.2^{{+8^{\circ}.7}}_{-9^{\circ}.7}$一致。在WASP-148系统中观察到的低行星度与包括我们的太阳系在内的大多数紧凑的多行星系统在具有行星度限制的冷恒星周围的有序排列配置一致，并且可能指向这些组织良好的系统的早期历史，其中迁移和吸积孤立地发生，干扰相对较小。相比之下，以前的结果表明，大质量和热恒星似乎更常见于拥有广泛的未对准行星：不仅是单个热行星，而且还有具有多个超级地球的紧凑系统。我们认为，占高速率的自旋轨道失调的紧凑的多行星和孤立的热木星系统绕着高质量和热的恒星，自旋轨道失调可能是由遥远的巨行星扰动，这是最常见的这些恒星类型。
2022-02-18 astro-ph.EP
The destruction of inner planetary systems during high-eccentricity migration of gas giants
热彗星是巨大的行星，其轨道是一个天文单位的百分之几。它们不与低质量的近距离行星共享系统，尽管后者非常常见。有两种热行星的迁移通道被提出：通过原行星气体盘或通过高偏心行星的潮汐循环。我们发现，将成为热彗星的高偏心巨行星清除了系统中任何低质量的内行星，解释了观测到的热彗星缺乏这样的同伴。这种相互作用的一个不太常见的结果是，巨行星被内行星抛射出去。此外，这种相互作用可以在半长轴$<1$ AU的中高偏心率上植入巨行星，这是一个难以填充的区域。我们的工作支持了这样一个假设，即大多数热彗星在高离心率阶段之后到达它们当前的轨道，可能是由其他行星或恒星同伴激发的。
2015-06-04 astro-ph.EP
The formation of Jupiter by hybrid pebble-planetesimal accretion
巨型行星形成的标准模型是基于一个成长中的行星胚胎的固体吸积，一旦行星超过所谓的临界质量，就会迅速吸积气体。然而，吸积固体的主要尺寸（厘米大小的粒子称为卵石或公里至数百公里大小的物体称为星子）是未知的。最近，对陨石中同位素的高精度测量为早期太阳系存在两个水库提供了证据。在太阳系开始形成后的约100万年到约300万年之间，这些储层一直处于分离状态。这种分离被解释为木星的增长和成为物质运输的障碍。在这个框架下，木星在约100万年内达到约20个地球质量，并在随后的200万年内缓慢增长到约50个地球质量，然后达到今天的质量。木星在达到20个地球质量后减慢生长至少200万年的证据令人困惑，因为这种质量的行星预计会引发快速失控的气体吸积。在这里，我们使用理论模型来描述允许这种缓慢吸积的条件，并表明木星在三个不同的阶段中生长。首先，快速的卵石吸积带来了木星核心质量的主要部分。第二，在200万年期间，缓慢的星子吸积提供了阻碍失控气体吸积所需的能量。第三，失控的气体吸积进行。因此，卵石和微行星在木星的形成中扮演着重要的角色。
2018-09-14 astro-ph.EP
The Discovery of a Planetary Companion Interior to Hot Jupiter WASP-132 b
热彗星通常被观测到缺乏近距离的行星伴星，这一趋势被解释为高离心率迁移的证据。我们提出了WASP-132 c（TOI-822.02）的发现和验证，这是一颗1.85 $\pm$ 0.10 $R_{\oplus}$的行星，位于热木星WASP-132 b内部的1.01天轨道上。凌日系外行星勘测卫星（TESS）和地面跟踪观测，结合审查和验证分析，使我们能够排除常见的天体物理误报，并验证观测到的WASP-132 c作为行星产生的凌日信号。对此信号运行验证工具\texttt{vespa}和\texttt{triceratops}，得到的假阳性概率分别为$9.02 \times 10^{-5}$和0.0107。对存档的CORALIE径向速度数据进行分析，得出任何1.01天信号振幅的3 $σ$上限为28.23 ms $^{-1}$，对应于37.35 $M_{\oplus}$的3 $σ$质量上限。动力学模拟表明，系统是稳定的3 $σ$的行星和轨道参数的时间尺度为$\sim$ 1亿年的不确定性。在热木星WASP-132 b附近存在一颗行星伴星，使得这颗巨行星通过高离心率迁移形成和演化的可能性非常小。WASP-132 c是热彗星附近为数不多的行星伙伴之一，它对系统的形成和热彗星作为一个群体具有重要意义。
2022-05-11 astro-ph.EP
WASP-94 A and B planets: hot-Jupiter cousins in a twin-star system
我们报告发现了两颗热木星行星，每颗行星都围绕着一个宽双星系统中的一颗恒星运行。WASP-94 A（2 MASS 20550794-3408079）是一颗F8型恒星，拥有一颗凌日行星，半径为1.72 +/- 0.06 R_Jup，质量为0.452 +/- 0.034 M_Jup，轨道周期为3.95天。罗西特-麦克劳克林效应被清楚地检测到，测量到的投影自旋轨道角表明行星占据了逆行轨道。WASP-94 B（2 MASS 20550915-3408078）是一颗角距为15”（投影距离为2700 au）的F9伴星，拥有一颗气体巨星，最小质量为0.618 +/- 0.028 M_Jup，周期为2.008天，由多普勒测量检测到。这两颗行星的轨道平面相对于彼此倾斜，表明它们中至少有一颗相对于双星的平面倾斜。这些双星系统中的热彗星为近距离巨行星的形成和恒星多样性的作用带来了新的见解。
2014-11-26 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
Constraining the Presence of Companion Planets in Hot Jupiter Planetary System Using TTV Observation from TESS
本文开发CMAT工具，结合TESS数据和N体模拟分析260个热木星系统的TTV，发现伴星质量上限通常为几个木星质量，在共振轨道附近可降至几个地球质量，支持高偏心率迁移理论。
2024-10-04 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
Eccentric gap induced by a super-Jupiter mass planet
嵌入原行星盘中的巨行星通过潮汐相互作用打开一个间隙，间隙的性质强烈地依赖于行星质量和盘参数。对这一过程进行了许多数值模拟，但对超级木星质量行星形成间隙的详细模拟和分析尚未彻底进行。我们进行了二维数值流体动力学模拟的间隙形成过程中的超级木星质量的行星和检查的偏心率的差距。当行星有质量时，气体的径向运动被激发，导致间隙外缘的偏心率增加。我们的模拟表明，偏心间隙的临界行星质量是$\sim3~M_{\rm J}$在一个磁盘与$α=4.0\times10^{-3}$和$h/r=0.05$，这一发现是一致的，在以前的工作报告。偏心间隙的临界行星质量取决于粘度和圆盘刻度高度。我们发现，临界质量可以通过考虑一个与间隙深度有关的无量纲参数来描述。间隙偏心率的出现增强了间隙内的表面密度，使间隙变浅，比以前研究中对于比临界质量重的行星得出的经验关系更浅。因此，我们的研究结果表明，质量吸积率，这强烈依赖于气体表面密度的差距也增强了超木星质量的行星。这些结果可能会对超木星质量行星的形成和演化过程以及人口合成计算产生重大影响。
2021-11-17 astro-ph.EP
Close-in planets around giant stars. Lack of hot-Jupiters and prevalence of multi-planetary systems
太阳系外行星几乎有着各种可能的结构。然而，直到五年前，还缺乏距离巨星或亚巨星0.5天文单位的行星。从那时起，最近的探测开始通过确认13个行星系来填充这一制度。我们讨论了这些系统的性质，他们的形成和演化的主要序列。有趣的是，我们发现，$70.0\pm6.6$ %的行星在这个制度的内部组件的多行星系统。该值比主序列宿主高4.2 $σ$，我们发现主序列宿主的$σ$为$42.4\pm0.1$ %。已知行星的性质似乎表明，距离主序星最近的行星（a < 0.06 au）质量很大（即，热行星）并被孤立，随后在其宿主演化为红巨星分支时被其吞噬，只留下轨道为0.06 < a < 0.5天文单位的多行星系统的主要群体。我们讨论了这一新兴的观测趋势的背景下，形成和演化的热彗星的影响。
2016-03-31 astro-ph.EP
Evidence for Very Early Migration of the Solar System Planets from the Patroclus-Menoetius binary Jupiter Trojan
海王星外天体的轨道分布为海王星的径向迁移提供了强有力的证据。外行星的轨道被认为在早期阶段已经变得不稳定，木星与海王星类行星有零星的遭遇。结果，木星按照内太阳系的限制，向内跳跃了几分之一个天文单位，并获得了现在的轨道偏心率。这些事件发生的时间通常与月球晚期重轰炸有关，它在原太阳星云（t_0）消散后约7亿年结束。在这里，我们表明，行星迁移开始后不久t_0。这种早期的迁移是从帕特洛克罗斯-梅诺提乌斯双星木星特洛伊的生存推断出来的。这对双星在t <~t_0时形成于曾经位于海王星外的一个巨大的微行星盘中。双星在盘中停留的时间越长，碰撞将其组成部分彼此剥离的可能性就越大。对它的生存的模拟表明，在t_0 <1亿年的时间内，这个盘必须被迁移的行星分散。这一限制意味着行星迁移与最年轻的月球盆地的形成无关。
2018-09-11 astro-ph.EP
WASP-47: A Hot Jupiter System with Two Additional Planets Discovered by K2
利用K2任务的新数据，我们发现WASP-47，一个以前已知的热木星宿主，还拥有两个额外的凌日行星：一个海王星大小的外行星和一个超级地球内伴。我们从K2光变曲线测量行星属性，并检测凌日时间变化，确认外行星的行星性质。我们进行了大量的数值模拟，研究系统的动态稳定性，并找到理论上预期的过境时间变化（TTV）。理论上预测的TTV与观察到的TTV非常一致，我们使用TTV来确定两颗行星的质量，并对第三颗行星进行限制。WASP-47行星系很重要，因为它的伴星既可以通过TTV推断出来，也可以通过凌日观测直接探测到。热木星凌日的深度使地面TTV测量成为可能，而主星的亮度使其适合精确的径向速度测量。该系统作为一个罗塞塔石碑了解TTV作为一种行星探测技术。
2021-11-15 astro-ph.EP
Kepler constraints on planets near hot Jupiters
我们提出了一个搜索的结果，在开普勒数据通过其第六季度的科学操作中确定的热木星行星候选人（轨道周期接近3天的木星大小的候选人）附近轨道运行的行星同伴。特别强调的是2：1内部和外部平均运动共振之间的同伴。测光凌日搜索排除了大小约为地球2/3至5倍的伴星，这取决于目标恒星的噪声特性。对动态引起的与恒定周期的偏差（传输定时变化或TTV）的搜索也没有显示出明显的信号。相比之下，对温暖的彗星（轨道稍大）和热的海王星大小的候选者的比较研究确实显示了这些相同测试的额外同伴的签名。热彗星和其他行星系之间的这些差异表明了一种明显不同的形成或动力学历史。
2012-05-10 astro-ph.EP
Hot Super Earths: Tidally Downsized hot jupiters? The hot jupiter around the metal poor star explained
最近的开普勒观测揭示了一个意想不到的丰富的“热”地球大小的海王星大小的行星在内部~0.02-0.2 AU从他们的母星。另一个最近观测的“怪事”是发现了一颗热木星行星围绕着一颗起源于河外的贫金属恒星。我们指出，这些意见有自然的解释框架内的潮汐缩小假说，一个新的和替代模型的行星形成。我们表明，分子氢的离解导致了巨行星胚胎的“第二次崩溃”。坍缩形成了密度更大的流体结构，非常类似于林轨道上孤立的原巨行星，然后它们进入了退化的“主序星”阶段。我们发现，在早期的富含气体的阶段，原行星盘，这些配置迁移向内更快地比他们的合同。因此，它们在距母星约0.05 - 0.1天文单位的特征距离处被潮汐瓦解。这种破坏很可能会留下固体核心，我们将其与开普勒观测到的热超级地球联系起来。此外，我们表明，单一的热木星（也发现了开普勒望远镜）在TD假说的背景下并不令人惊讶。最后，巨大胚胎的第二次坍缩会形成无核巨行星，这种情况发生在非常巨大的胚胎（超过20个木星质量）或非常贫金属的胚胎中。我们认为这个过程可以解释河外热木星。
2011-09-06 astro-ph.EP
Very wide companion fraction from Gaia DR2: a weak or no enhancement for hot jupiter hosts, and a strong enhancement for contact binaries
关于热木星宿主是否更有可能在距离为$\gtrsim 100$ AU的宽双星中发现，一直存在争议。在本文中，我们寻找共动，非常广泛的同伴与$10^3-10^4$ AU分离的热木星主机和主序星接触双星在盖亚DR 2，并比较非常广泛的同伴分数与他们的对象对象的对象匹配场恒星样本。我们发现热木星宿主的$11.9\pm 2.5$ %和接触双星的$14.1\pm 1.0$ %在$10^3-10^4$ AU的分离处有伴星。虽然热木星宿主的非常宽的伴星部分是比它们的匹配场星样本大$1.9\pm0.5$的一个因子，但如果匹配只与没有紧密伴星的场星（在$\sim50$ AU内）匹配，那么在$\sim1σ$内，它与匹配场星的伴星是一致的，就像热木星宿主的情况一样。接触双星的非常宽的同伴分数是一个$3.1\pm0.5$的一个因素大于他们的匹配场恒星样本，这表明接触双星的形成和演化要么捆绑或相关的宽同伴的存在。相比之下，对于热木星宿主来说，非常宽的伴星部分的微弱增强意味着热木星的形成对这些环境特性不那么敏感。我们的结果还暗示，双热木星宿主星和双接触双星的出现率可能高于场星随机配对的预期值，这可能是由于它们的金属丰度和年龄依赖性。
2020-07-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
LAMOST telescope reveals that Neptunian cousins of hot Jupiters are mostly single offspring of stars that are rich in heavy elements
我们发现了一群短周期的海王星大小的行星，它们与热彗星有着关键的相似之处：这两个种群都优先由富含金属的恒星承载，并且都优先在开普勒系统中发现，只有一颗凌日行星。利用精确的主序星LAMOST DR 4恒星参数，研究了短周期1d < P <10 d开普勒行星的分布与主星金属丰度的关系。富金属恒星周围的行星半径分布比贫金属恒星周围的行星半径分布更“膨胀”。在两个周期半径区域中，行星优先居住在富含金属的恒星周围，而几乎没有任何行星围绕金属贫乏的恒星。一个是众所周知的热彗星，另一个是海王星大小的行星（2 R_Earth <~ R_p <~ 6 R_Earth），被称为“Hoptunes”。和热彗星一样，Hoptunes更频繁地出现在有单个凌日行星的系统中，尽管Hoptunes的倍数比热彗星大。大约1%的太阳型恒星拥有“Hoptunes”，Hoptunes和热彗星的频率随着[Fe/H]的函数而呈一致的趋势增加。在行星的半径分布中，热木星和霍普顿之间有一个大约土星大小的“谷”（在6 R_Earth <~ R_p <~ 10 R_Earth的范围内），这个“热土星谷”代表了与热木星和霍普顿相比，行星频率大约降低了一个数量级。Hoptunes和热彗星之间的经验“亲属关系”表明可能共同的过程（迁移和/或形成）负责他们的存在。
2018-01-22 astro-ph.EP
Eccentric Jupiters via Disk-Planet Interactions
进行数值流体力学计算，以确定条件下，巨行星的偏心率可以激发母气体盘。与其他研究不同的是，如果它们的轨道开始偏心，那么质量为200亿的行星的偏心率会被放大。我们解开网络的共旋转，共轨道，和外部共振表明，这种有限振幅的不稳定性是一致的分析预测。椭圆度可以增长，直到它们达到圆盘的长宽比，超过这个数量级，激发偏心率的外部林德布拉德共振就会被行星越来越超音速的周转运动所削弱。迫使行星更大的偏心率会导致灾难性的偏心阻尼，因为行星会撞上间隙壁。对于标准参数，不稳定的偏心率范围是适度的;增长的阈值偏心率（$\sim$ $0.04$）并不比轨道增长的最终偏心率（$\sim$ $0.07$）小多少。如果这个临界离心率可以降低（也许是通过非正压效应），如果这里记录的离心率驱动在3D中存在，它可能会有力地解释许多巨行星（包括木星和土星），特别是那些没有行星或恒星伴星的行星所表现出的低到中等的离心率$\lesssim 0.1$。
2015-09-03 astro-ph.EP
Hot Jupiters with relatives: discovery of additional planets in orbit around WASP-41 and WASP-47
我们报告发现了WASP-41和WASP-47的另外两个行星伴星。WASP-41 c是一颗最小质量为3.18 $\pm$ 0.20 M $_{\rm Jup}$，偏心率为0.29 $\pm$ 0.02的行星，公转周期为421 $\pm$ 2天。WASP-47 c是一颗最小质量为1.24 $\pm$ 0.22 M $_{\rm Jup}$，偏心率为0.13 $\pm$ 0.10的行星，公转周期为572 $\pm$ 7天。与大多数包含热木星的行星系不同，这两个包含热木星的系统都有一颗长周期行星，距离主星只有$\sim$ 1 au。WASP-41是一颗相当年轻的恒星，色球层活跃。为了区分它的磁循环和第二颗行星引起的径向速度效应，我们使用了H $α$线的发射，发现这个指标非常适合检测恒星活动模式和磁循环。对WASP-41 b引起的罗西特-麦克劳克林效应的分析表明，这颗行星可能是不对齐的，尽管不能排除对齐的轨道。WASP-47最近被发现拥有两个额外的过境超级地球。有了这样一个前所未有的架构，WASP-47系统将对理解行星迁移非常重要。
2015-10-20 astro-ph.EP
Kepler-424 b: A "Lonely" Hot Jupiter That Found A Companion
热木星系统提供了独特的观测约束迁移模型在多个系统和二进制。我们报告开普勒-424（KOI-214）双行星系统的发现，其中包括一个过境热木星（开普勒-424b）在3.31-d轨道伴随着一个更大的外伴星在偏心（e=0.3）223-d轨道。外层的巨行星开普勒-424c没有被探测到凌日宿主恒星。这两颗行星的质量和第二颗行星的轨道参数是使用霍比-埃伯利望远镜（HET）及其高分辨率摄谱仪（HRS）的精确径向速度（RV）测量确定的。与较小的行星形成鲜明对比的是，热彗星主要被发现缺乏任何附近的其他行星，似乎是“孤独的”（例如Steffen等人。2012年）。这可能是这些系统过去高度动态的结果。开普勒-424行星系是一个在多重系统中有一个热木星的系统，类似于上升的仙女座。我们还介绍了我们对Kepler-422（KOI-22），Kepler-77（KOI-127; Gandolfi et al. 2013）、Kepler-43（KOI-135; Bonomo et al. 2012）和开普勒-423（KOI-183）。这些结果是基于北欧光学望远镜（NOT），凯克1号望远镜和HET收集的光谱数据。对于所有系统，我们排除了基于各种后续观测的误报，确认了这些同伴的行星性质。我们与行星演化模型进行了比较，表明这五个热彗星的重元素含量在20 - 120 M_Earth之间。
2014-09-29 astro-ph.EP
Pulsed Disc Accretion Driven by Hot Jupiters
我们提出了2D流体动力学模拟的热彗星轨道附近的内边缘的原行星盘。本文系统地探讨了不同质量、轨道间距和偏心率的巨行星对盘内边缘吸积速率的影响。我们发现，一个大规模的（行星与恒星的质量比$\gtrsim 0.003$）偏心（$e_p\gtrsim 0.1$）行星驱动脉冲吸积盘的内边缘，调制在一个或两个行星的轨道频率。吸积变化的幅度一般会随着行星质量和偏心率的增加而增加，尽管也可能存在一些非单调的依赖关系。应用我们的模拟结果的T金牛座系统CI头，在那里已经检测到一个年轻的热木星候选人，我们表明，在这个系统中观察到的光度变化可以解释由一个偏心的巨行星驱动的脉冲吸积。
2019-11-19 astro-ph.EP
Evidence from the asteroid belt for a violent past evolution of Jupiter's orbit
我们利用主小行星带中大（> 50 km）小行星的当前轨道结构来约束巨行星从原始轨道迁移到当前轨道时的演化。Minton和Malhotra（2009年）指出，主带中大型小行星的轨道分布可以通过巨行星在τ ~ 0.5My时间尺度上的指数衰减迁移来重现。然而，自洽的数值模拟表明，在如此短的时间尺度上，巨行星的微行星驱动的迁移与它们的半长轴的指数变化不一致（Hahn & Malhotra，1999）。实际上，典型的时间尺度是τ> 5 My。当巨行星在这个时间尺度上的迁移应用于小行星带时，所得到的轨道分布与观测到的轨道分布不一致。然而，行星间的相遇会大大加快行星迁移的速度。考虑一个演化，木星和土星都与海王星质量的行星（可能是天王星或海王星本身）近距离相遇，第三颗行星在被土星向内散射后，又被木星向外散射。这种情况导致木星和土星之间的轨道间隔非常迅速地增加，我们在这里显示对小行星带的结构只有轻微的影响。这种类型的演化被称为跳跃木星案例。我们的研究结果表明，迁移前的小行星带的总质量和动力学激发与目前观察到的相当。此外，他们暗示，在迁移之前，木星和土星的轨道比现在的轨道要小得多。
2010-09-08 astro-ph.EP
On the orbital evolution of a giant planet pair embedded in a gaseous disk. II. A Saturn-Jupiter configuration
我们进行了一系列高分辨率（1024 × 1024）的流体动力学模拟研究嵌入气体盘中的土星-木星对的轨道演化。本工作通过探索一种不同的轨道构型-木星位于土星外（q<1，其中q= M_i/M_o是内外行星的质量比），扩展了我们以前的工作结果。我们重点研究了两颗行星之间不同的初始间距（d）和盘的不同表面密度分布的影响，其中σ \propto r^{-α}。我们还比较了行星对的不同轨道配置的结果。我们的研究结果表明：（1）当初始距离相对较大（d> d_{iLr}，其中d_{iLr}是木星与其第一个内林德布拉德共振之间的距离）时，两颗行星发生发散迁移。然而，当木星压缩土星嵌入的内盘时，土星的向内迁移可能会停止。(2)当初始间距较小时（d< d_{iLr}），盘的密度斜率接近平坦（α<1/2），则发生会聚迁移。当这两颗行星被困在平均运动共振（MMR）中时，土星会被木星迫使向内迁移，土星可能会非常接近中央恒星。(3)在q<1的情况下，MMR可以将土星的偏心率激发到很高的值（e_{S} ~0.4-0.5），系统可以保持稳定。这些结果解释了外行星系统中MMR的形成，其中外行星比内行星更大。这也有助于我们理解“热木星/土星”经历高偏心轨道的起源。
2010-07-26 astro-ph.EP
Jupiter's Metastable Companions
本研究通过大规模数值模拟发现木星存在非原初的亚稳态特洛伊天体、马蹄形共轨天体及准卫星，揭示其共轨族群与半人马和小行星群体处于稳态平衡。
2023-12-11 astro-ph.EP
Origins of Hot Jupiters from the Stellar Obliquity Distribution
恒星的旋转度，或者说它的自转轴和它的伴星的平均轨道法线之间的夹角，对这个系统的演化历史提供了一个独特的限制。不像太阳系，太阳的赤道几乎与它的伴星对齐，许多热木星系统被发现有很大的自旋轨道错位，在极地或逆行轨道上有行星。我们证明，在相反的恒星窝藏热的恒星在圆形轨道上，那些偏心同伴遵循没有人口范围的恒星温度的趋势。这一发现可以通过高偏心率迁移和潮汐阻尼的组合来自然地解释。此外，我们表明，今天观察到的联合结晶度和偏心率分布与高偏心率迁移的结果是一致的，没有严格的要求调用其他热木星形成机制的磁盘迁移或原位形成。在整个种群的水平上，高离心率的迁移可以始终如一地塑造热木星系统的动力学演化。
2022-01-27 astro-ph.EP
Accretion of Jupiter-mass Planets in the Limit of Vanishing Viscosity
在核心吸积模型中，名义上失控的气体吸积阶段使大多数行星达到木星质量的数倍。然而，已知的巨行星主要是质量为1000亿的天体。获得更长的时间尺度的气体吸积可能需要使用现实的状态方程，或占环行星盘（CPD）的动力学在低粘度制度，或两者兼而有之。在这里，我们探索第二种方式使用全球，三维等温流体动力学模拟与8级嵌套网格周围的星球。在我们的模拟中，从拱星盘（CSD）到CPD的垂直流入决定了CPD的形状和吸积速率。即使没有规定的粘度，木星的质量加倍时间是$\sim 10^4$年，假设行星在5.2天文单位和最小质量的太阳星云。然而，我们发现，这种高吸积率是由于分辨率依赖的数值粘性。此外，我们考虑的情况下，分层CSD，粘性只在其表面层，和一个无粘CPD。我们确定两个行星吸积机制，是独立的CPD中的粘度：（i）极入流-定义为离心半径小于2个半径的垂直入流的一部分，以及（ii）在零有效粘度的极限下，这两种机制将产生比模拟小40倍的吸积速率。
2014-01-01 astro-ph.EP
Predictions on the core mass of Jupiter and of giant planets in general
已知有80多颗巨行星的质量和半径。然而，它们的内部结构在核心质量、层数和组成方面仍然知之甚少。本文综述了用各种状态方程预测的木星核质量Mcore和金属包层质量MZ。有人认为，真正的H/He状态方程的不确定性，在压力制度的引力矩J2和J 4是最敏感的，即0.5和4兆巴之间，是部分负责宽范围Mcore=0-18 Mearth，MZ=0-38 Mearth，和Mcore+MZ=14-38 Mearth目前提供的木星。然后，我们比较了木星模型时，我们只匹配J2与系外行星GJ 436 b的解决方案的范围，当我们匹配一个假设的潮汐勒夫数k2值。
2011-03-07 astro-ph.EP
