The Mysterious Inspiral of WASP-12b: Why Obliquity Tides Cannot Drive Orbital Decay
Princeton University(普林斯顿大学);University of Toronto(多伦多大学)
本研究重新评估WASP-12b轨道衰减的倾角潮汐假说,发现所需伴星质量需达65个地球质量,但径向速度观测排除了此类伴星,表明倾角潮汐无法解释其轨道衰减。
2026-09-11 astro-ph.EP
Obliquity Tides May Drive WASP-12b's Rapid Orbital Decay
最近的分析揭示了一个谜团。高度膨胀的热木星WASP-12 b的轨道周期正在迅速减少。然而,螺旋上升的速度太快,不能用偏心潮汐或平衡恒星潮汐来解释。虽然动态恒星潮是可能的,但它们需要一个次巨星结构的恒星,而恒星模型指向一个主序星。在这里,我们表明,如果行星b的自旋矢量被困在一个由一个看不见的外部扰动行星的长期自旋轨道共振维持的高密度状态,这些迄今为止不可调和的观测可能被解释为行星的引力潮汐。我们推导出的约束条件,减少潮汐品质因数($ε\gtrsim50^{\circ}$),并扰动行星参数($M_{2}\sim10-20M_{\oplus}$,$a_2\lesssim0.04\,{\rm AU}$)所需的产生所观察到的轨道衰减。包括潮汐和自旋动力学的直接N体模拟加强了该方案的可行性。此外,我们还证明了当行星b的质量很小时,共振可能已经被捕获,这使得所提出的事件序列很容易解释。假设的扰动行星是在当前径向速度限制的范围内,但也是可以探测到的。如果它存在的话,它可以为热中子的原位形成假说提供证据。
2018-12-10 astro-ph.EP
An apparently eccentric orbit of the exoplanet WASP-12 b as a radial velocity signature of planetary-induced tides in the host star
在极紧轨道上的大质量系外行星,如WASP-12 b,在其宿主恒星中引起平衡潮汐。随着行星的轨道运动,恒星中的潮汐流体流动可以用径向速度方法来检测。它的特征表现为轨道频率的二次谐波,模仿非零轨道偏心率。利用国家伽利略望远镜上HARPS-N摄谱仪获得的新的径向速度测量值,并结合文献资料,我们证明了WASP-12 b轨道的视偏心率在5.8 σ水平上是非零的,并且这个视偏心轨道的近星点经度接近270度。这种轨道结构与由圆形轨道和主恒星潮汐特征组成的模型是兼容的。这些潮汐的径向速度幅值被认为是一致的平衡潮汐近似。潮汐变形预计将产生振幅为80 ppm的通量调制,可使用空间设施检测到。
2019-12-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
Tertiary Tides with Eccentric Orbits
本文将第三星潮汐理论扩展到偏心分级三合星,发现内双星偏心率会使其同时耗散内、外轨道能量,并提供可供恒星演化代码使用的经验公式。
2025-09-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tidal decay and circularization of the orbits of short-period planets
通过数值模拟和给出相对轨道半长轴和偏心率变化的平均方程,分析了单行星系统的长期潮汐演化。对于不同类型的行星,我们计算由于行星和恒星潮汐的变化。然后,我们计算的离心率的临界值,恒星潮汐成为主导的行星潮汐。轨道衰变和环化的时间尺度也进行了讨论和比较。
2009-04-23 astro-ph.EP
Concerning thermal tides on hot Jupiters
通过类比戈尔德和索特提出的解释金星逆行的机制,阿拉斯和苏格拉底认为热潮汐可能会激发热木星系外行星进入非同步旋转,也许也是非圆形轨道。结果表明,由于类木行星对流核上方没有固体表面,引力潮汐和热潮汐的耦合在大气尺度高度与行星半径的比值中消失到零阶。在下一个订单,效果可能有相反的符号,由后者的作者声称,因此加强同步和圆形轨道。
2009-01-21 astro-ph.EP
Chaotic Tides in Migrating Gas Giants: Forming Hot and Transient Warm Jupiters via High-Eccentricity Migration
高偏心率运移是形成热储层的重要通道。特别是,Lidov-Kozai(LK)振荡的轨道偏心率/倾斜度引起的一个遥远的行星或恒星的同伴,结合潮汐摩擦,已被证明产生HJs的陀螺时间尺度上,提供有效的潮汐耗散在行星上运行。我们重新审视这种情况下,包括动态潮汐。当行星的轨道处于高离心率阶段时,来自恒星的潮汐力会激发行星中的振荡f模和r模。对于足够大的偏心率和小的近心点距离,模式可以在多个近心点通道上混乱地增长,并最终非线性地消散,从轨道中汲取能量并迅速收缩半长轴。我们研究这种混乱的潮汐对行星轨道演化的影响。我们发现,这条途径产生非常偏心($e\gtrsim 0.9$)温暖的温度(WJ)在短时间尺度(几个到100万年)。这些WJ有效地循环成为HJ由于其持续小的近心点距离。混沌潮汐也可以通过截断LK偏心率振荡,使一些行星免于潮汐破坏,从而显着增加行星质量和半径范围内的HJ形成分数。利用星族综合计算,我们确定了这种情况下产生的WJ和HJ的特征,包括最终的周期分布,轨道倾角和恒星质量。混沌潮汐赋予LK迁移几个有利的功能来解释观测到的HJ。我们预计,混沌潮汐在其他高$e$迁移类型中也很重要。
2018-12-13 astro-ph.EP
Orbital decay of short-period gas giants under evolving tides
在行星形成和演化理论的背景下,人们广泛研究了许多在近轨道上的巨行星的发现以及行星和恒星潮汐对其随后轨道衰变的影响。行星轨道靠近他们的主恒星经历近距离接触,大气光蒸发,轨道演化和潮汐相互作用。在许多理论研究中,假设气体巨星的内部性质在轨道演化过程中保持不变。在这里,我们提出了一个模型,允许行星半径的变化以及行星和恒星的耗散参数的变化,所造成的行星的收缩和变化的旋转速率从强大的潮汐场。在这个半解析模型中,与不考虑这些瞬时变化的模型相比,巨行星经历了慢得多的潮汐诱导圆化。我们预测,偏心阻尼时间尺度增加约一个数量级,在最极端的情况下,过于膨胀的行星,大偏心率,当行星的潮汐特性计算根据其内部结构组成。这一发现可能对解释已知巨行星的周期偏心率分布具有重要意义,因为它可以自然地解释目前已知的大量非圆化的近周期。此外,这项工作可能有助于限制一些行星内部的模型,并有助于更好地了解潮汐如何影响太阳系外系统的轨道演化。
2019-11-27 astro-ph.EP
Tidal Friction and Tidal Lagging. Applicability Limitations of a Popular Formula for the Tidal Torque
潮汐力矩在天体自转动力学中起着重要的作用。它们控制着这些天体的潮汐振荡,也参与了这些天体陷入自旋轨道共振的微妙过程。这使得潮汐力矩与行星及其卫星的可居住性研究直接相关。我们的工作开始于解释摩擦力和滞后力如何被纳入体潮理论。虽然这方面的许多材料可以在各种出版物中找到,但迄今为止的文献中一直缺乏关于这一主题的简短但自洽的摘要,我们正在填补这一空白。在这些准备工作之后,我们提出了一个在文献中经常使用的关于行星或恒星的潮汐力矩的简明公式,并解释了为什么Goldreich(1966; AJ 71,1 - 7)和Kaula(1968,eqn. 4.5.29)和Murray & Dermott(1999,eqn. 4.159),隐式地将时滞设置为与频率无关。因此,随后的扭矩表达式只能应用于具有非常特殊的(和非常假设的)流变性的物体,该流变性使得时滞频率独立,即对于潮汐频谱中的所有傅立叶模式都相同。这种扭矩表达式不应用于其他流变体。具体地说,该表达式不能与几何滞后(或相位滞后)为常数的额外断言相结合,因为在有限偏心率下,所述假设与恒定时间滞后条件不相容。
2013-01-19 astro-ph.EP physics.geo-ph
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
The Telltale Heartbeat: Detection and Characterization of Eccentric Orbiting Planets via Tides on their Host Star
我们提出了一个分析描述的潮汐提出了一个小的轨道机构的恒星。特别是,我们强调偏心率的不成比例的影响,从而使用这些潮汐的范围来检测和探测系外行星和褐矮星的轨道。与圆形轨道相比,偏心轨道产生的恒星潮汐扭曲的细节要丰富得多,并且从任何角度都可以看到。这些变化的幅度远远大于在相同的半长轴的圆形轨道。这些变化在光度和光谱数据中都是可见的,并且在参数空间的一个特别有趣的部分上支配着相位变化的其他常规来源(例如反射和多普勒波束)。这些潮汐特征将是一个有用的工具,行星探测本身,并与其他方法一起使用,提供强大的约束行星和恒星的属性。
2019-01-15 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Calibration of Equilibrium Tide Theory for Extrasolar Planet Systems II
我们提出了一个新的经验校准的平衡潮汐理论的系外行星系统,扩展了以前的研究,将详细的物理模型的内部结构的行星和宿主恒星。恒星潮汐的强度产生了一种耦合,这种耦合足够强,可以重新定向一些宿主恒星的自旋,而不会导致灾难性的轨道演化,从而可能解释了恒星自旋和行星轨道角动量之间的对齐趋势。通过分离在这个模型中自旋不应该被改变的样本,我们还显示了两个不同过程的证据,这两个过程有助于短轨道周期行星的种群。我们应用我们的研究结果来估计短周期行星的剩余寿命,研究行星周围不断发展的恒星的生存,并确定具有高偏心轨道的行星循环的限制。我们的分析表明,圆形行星的生存受到散热量的强烈影响,散热量通常大到足以导致失控的轨道膨胀和洛希瓣溢出。
2012-04-17 astro-ph.EP
Spin evolution of Earth-sized exoplanets, including atmospheric tides and core-mantle friction
质量在0.1 - 10 M地球之间的行星被认为拥有稠密的大气层。这些大气层在行星的自转演化中扮演着重要的角色,因为由主星驱动的热大气潮汐可能会抵消引力潮汐。在这项工作中,我们研究了地球大小的系外行星的长期自旋演化。我们推广了以前的工作,包括偏心轨道和双折射的影响。我们发现,在潮汐和核幔摩擦的影响下,行星的倾斜度演化为0或180度。这些行星的自转也会演化成数量非常有限的平衡构型。一般来说,这些平衡都与轨道平均运动不同步。热大气潮汐的作用对于地球大小的行星在其系统的宜居带中变得更加重要,因此当我们寻找其潜在的可居住性时,它们不能被忽视。
2014-08-04 astro-ph.EP
Tides and dumbbell dynamics
讨论了潮汐耗散对卫星轨道的影响。潮汐隆起被描述为哑铃形,通过耗散相互作用与旋转耦合。事实证明,对这种耗散耦合的假设在系统的演化中至关重要。
2022-09-07 astro-ph.EP
Thermal Tides in Short Period Exoplanets
在行星大气中,随时间变化的日射诱导出一个质量四极,恒星潮汐加速度可以对它施加一个力。这种“热潮汐”力可以引起行星和轨道上的长期扭矩以及导致偏心率演变的径向力。我们将这一想法应用于近距离的气态巨行星(“热行星”)。辐射大气的响应是在一个流体静力学模型中计算的,该模型将日射视为随时间变化的热源,并使用通量限制扩散求解热辐射。完全非线性数值模拟相比,线性化方程的解决方案,以及解析近似,所有这些都是在良好的协议。我们发现,一般的热潮汐密度扰动{ \it导致}的半日强迫。因此,热潮汐可以产生异步自旋和偏心率。我们的结果如下:(1)对于热彗星,偏离同步自旋是显著的,并且随着轨道周期的增加而增加。(2)自旋平衡中持续的引力潮汐耗散导致稳态内部加热率高达$\sim 10^{28} {\rm erg\ s^{-1}}$。如果沉积得足够深,这些加热速率可以解释为什么许多热彗星的半径如此之大,因为在“潮汐主序”中,冷却作用平衡了潮汐加热作用。在固定的恒星类型,行星质量和潮汐$Q$,行星半径增加强烈向恒星内的轨道周期$\la 2$周。(3)在轨道周期中存在一个狭窄的窗口,其中小偏心率$e$以大的速率呈指数增长。这个窗口可以解释热彗星的$\sim 1/4$,这些热彗星应该在很久以前就被引力潮环绕,但被观察到具有显著的非零$e$。(节录)
2009-01-07 astro-ph.EP
On the evolution of a binary system with arbitrarily misaligned orbital and stellar angular momenta due to quasi-stationary tides
我们考虑由于潮汐效应而相互作用的双星系统的演化,而不限制轨道的方向,并且其中重要的是,自旋角动量和轨道偏心率。在平衡潮近似下,我们在低潮强迫频率范围内工作。对于一个元件,即主元件,内部自由度被充分考虑。在伴星的情况下,自旋角动量被假设小到可以忽略不计,但内能耗散是允许的,因为这对行星伴星的轨道圆化可能很重要。我们得到了一组方程的轨道演变所造成的潮汐效应。这些取决于双星的质量和半径,轨道的形式和方向,以及每个参与的组件,自旋速率,科氏力,与平衡潮汐相关的能量耗散的归一化速率,由于辐射过程和粘性,以及经典拱点运动常数。这些依赖于恒星的参数,不需要额外的假设或现象学的方法,在过去已经调用。它们可以用来确定系统的演变与初始显着的错位的自旋和轨道角动量的假设为系统包含热超导体。包含科里奥利力可能会导致轨道和自旋角动量之间的倾角的演变以及轨道平面的进动,这可能会产生观测结果。
2020-10-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Coupled Evolution with Tides of the Radius and Orbit of Transiting Giant Planets: General Results
一些凌日的太阳系外巨行星测量到的半径比标准理论预测的要大。在本文中,我们探讨的可能性,潮汐加热的早期发作可以解释这种半径异常,并应用我们开发的形式主义HD 209458 b作为一个例子。我们发现,足够强的潮汐行星的半径可以经历一个短暂的阶段,暂时中断规范,单调收缩由于辐射损失的通货膨胀。重要的是,潮汐加热的早期事件可能导致行星半径膨胀,即使它的轨道几乎是圆形的。此外,我们证实,在晚些时候,在某些情况下,通过提高恒星本身的潮汐,行星可以螺旋进入其宿主。我们注意到,3 $\times$到10 $\times$太阳行星大气不透明度没有潮汐加热足以解释观测到的半径HD 209458 b。然而,我们的模型表明,在较早阶段的情景潮汐加热,我们可以适合观测到的半径HD 209458 b,即使较低的(太阳)大气不透明度。这项工作表明,如果一颗行星在早期向内迁移和/或动力学相互作用后留下了可观的偏心率,那么以一致的方式耦合半径和轨道演化,包括潮汐加热,恒星辐射和详细的模型大气,可能会提供一个通用的解决方案,以解决太阳系外的巨型行星,如WASP-12 b,TrES-4和WASP-6 b的膨胀半径难题。
2009-06-03 astro-ph.EP
The Radial Velocity Signature of Tides Raised in Stars Hosting Exoplanets
近距离的大质量系外行星在其恒星宿主中引发了显著的潮汐。我们计算径向速度(RV)信号,由于这种流体运动的平衡潮汐近似。在观测到的系外行星样本中,有17个系统的预测径向速度超过1 m/s,WASP-18 b的最大预测信号约为30 m/s。因此,潮汐诱导的RV可用本方法检测。潮汐流体流动和稍微偏心的轨道的周转运动都产生两倍于轨道频率的RV信号。如果不小心,潮汐引起的RV在某些情况下可能会与有限的轨道偏心率混淆。事实上,WASP-18 b有一个偏心轨道,e=0.009,近心经度ω=-π/2。虽然轨道和观测者视线的这种紧密对准需要微调,但RV信号中的这一相位自然可以由e=0轨道的潮汐速度特征来解释。此外,对振幅的平衡潮汐估计与数据大致一致。因此,WASP-18 b的偏心率很可能是恒星宿主中潮汐诱导RV的特征。对非凌日行星的轨道速度和潮汐速度的测量可以使行星的质量和倾角单独从径向速度数据中确定。我们建议,RV数据的高精度拟合应包括潮汐速度信号,在这些情况下,它可能会影响轨道参数的确定。
2011-07-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Large Dynamical Tide Amplitudes from Small Kicks at Pericenter
本文用轨道映射方法证明动力学潮汐小踢动可使模态振幅持续增长,并据此解释热木星在退出扩散区间后仍能继续圆化至 e≈0.2。
2023-06-04 astro-ph.EP
Star-planet interactions. V. Dynamical and equilibrium tides in convective zones
当行星从原行星盘形成,并且在盘消散之后,它们的轨道演化受潮汐相互作用、摩擦和引力拖曳以及恒星和行星质量变化的控制。这些相互作用可能会改变行星与其主星之间距离的初始分布,通过扩大原始轨道,通过收缩它(这可能会导致行星被恒星吞没)或摧毁行星。我们研究了行星在平衡潮汐、动力潮汐、阻力(摩擦力和引力)以及恒星质量损失的影响下绕其主星运行的轨道演化。我们使用Geneva恒星演化程序计算了初始质量为1和1.5太阳质量的恒星在太阳金属丰度下不同自转速率的演化。这颗恒星是从前主序星(PMS)演化到红巨星分支的尖端。我们使用这些模型作为输入来计算行星轨道的演变。我们探索了改变行星质量(1个地球质量到20个木星质量),行星和恒星之间的距离(0.015和3个天文单位以上),质量和恒星自旋的影响。我们目前的结果时,只有平衡潮汐占平衡和动态潮汐占。动力潮汐的表达式是潮汐激发的惯性波的频率平均耗散,从分段均匀的两层恒星模型获得。忽略了重力波阻尼。对流区的动力潮汐只有在PMS阶段和快速旋转的恒星才对行星轨道产生重大影响。它们在PMS阶段对初始慢转恒星和红巨星分支阶段没有显著影响,无论初始旋转如何(删节)。
2018-07-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planet-Planet Tides in the TRAPPIST-1 System
恒星TRAPPIST-1拥有一个由七颗凌日的类地系外行星组成的系统,这些行星显然处于共振链中,其中至少有一些在宜居带内或附近。许多人研究了潮汐在这个系统中的作用,因为行星轨道能量的潮汐耗散可能与行星的旋转和轨道动力学以及它们的可居住性有关。一般来说,潮汐的计算是由于恒星在行星上引起的潮汐,以及行星在恒星上引起的潮汐。我写这篇研究笔记是为了指出一种潮汐效应,它可能至少和TRAPPIST-1系统中的其他潮汐效应一样重要,而且迄今为止在文献中还没有被注意到:行星-行星潮汐。在一些合理的假设下,我发现对于TRAPPIST-1系统中的每一颗行星$p$,都存在另一颗行星$q$,其行星-行星动力学潮汐应变在恒星偏心率潮汐应变的一个数量级之内,并且行星$f$对行星$g$的影响实际上大于恒星对行星$g$的影响。因此,在TRAPPIST-1系外行星系统中,行星与行星之间的潮汐不能被忽略,特别是行星$f$引起的PDMATHAMP上的潮汐,如果行星同步旋转的话。
2018-09-24 astro-ph.EP
Tidal interactions in spin-orbit misaligned systems
在系外行星系统和双星系统中已经检测到自旋轨道不对准。潮汐相互作用可能在自旋轨道角的演化中起了重要作用。在本研究中,我们研究了自旋轨道失调系统中的潮汐相互作用。特别是,我们专注于旋转流体体的潮汐响应的双头潮,这可能是重要的自旋轨道角的演变,但几乎不影响轨道的演变。潮汐还提供了一个扭矩的自旋和轨道轴的相互进动的总角动量矢量,这还没有被考虑在以前的研究中的潮汐相互作用。在本文中,我们首先建立了一组线性化的方程,描述自旋轨道失调系统中的潮汐响应,考虑到岁差运动。在均匀流体和指数为1的多变体中的数值解表明,耗散惯性波可以被激发在进动的顶部上的刚性核的存在下的潮汐。如果潮汐分量的频率落在惯性波的频率范围之外,则与潮汐分量$Q'_{210}$相关的潮汐品质因数可以比与其他潮汐分量相关的潮汐品质因子小几个数量级。因此,在热木星系统中,自旋-轨道偏差的衰减可能比轨道衰减快得多,这是由于木星潮汐的耗散增强。
2017-02-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Extrasolar Binary Planets I: Formation by tidal capture during planet-planet scattering
我们已经研究了i)引力约束的气体巨行星对(我们称之为“双行星”)的形成,通过行星-行星动力学潮汐在它们的近距离相遇过程中相互捕获,ii)由于行星-行星和行星-恒星{ \it准静态}潮汐的长期轨道演化。对于阶段i)的初始演化,我们对由三颗木星质量的行星组成的系统进行了N体模拟,并考虑了动力学潮汐。双行星的形成率约为轨道交叉系统的10%,这一比例几乎与行星的初始星心半长轴无关,而喷射和合并率则敏感地依赖于半长轴。由于行星-行星动力学潮汐的循环,典型的双星分离是行星物理半径之和的几倍。轨道圆化后,双星系统的演化受长期准静态潮汐控制。在第二阶段,我们解析计算了准静态潮汐演化。双行星首先通过行星-行星潮汐进入自旋-轨道同步状态。行星-恒星潮汐带走了双星运动的角动量,最终导致行星之间的碰撞。然而,我们发现,如果双行星距离中心恒星超过~0.3 AU,则双行星在太阳型恒星的主序星寿命(~ 10 Gyrs)内仍然存在潮汐衰变。这些结果表明,在0.3AU以上的凌日观测可以探测到双星。
2014-06-26 astro-ph.EP
On the evolution of global ocean tides
我们应用拉普拉斯的潮汐理论,在地球自转的地质时间尺度上讨论了月球和太阳潮汐的演化,并着重讨论了潮汐共振。我们在远离大陆的大洋中部研究全球潮汐。在短时间尺度上,潮汐高度与地球自转存在线性关系。在长时间尺度上,现在的潮汐小于1米,而过去是5米,由于潮汐波和地球自转的共振,未来将达到8米。我们的结论是,地月轨道分离和地球自转的减速比以前预期的要快。
2020-09-01 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
DREAM II. The spin-orbit angle distribution of close-in exoplanets under the lens of tides
本研究检验了近距系外行星自转-轨道角分布与潮汐相互作用的统计关系,构建稳健框架重建三维分布,并开发公式估计系统错位概率,发现破坏性动力学过程优先塑造极轨道错位,而星-行星相互作用则重排或抑制其他倾斜构型。
2023-05-01 astro-ph.EP
Habitability of extrasolar planets and tidal spin evolution
恒星辐射一直被保守地用作行星可居住性的关键约束。在这里,我们回顾潮汐的影响,由主恒星对行星施加,对行星自转的演变。潮汐最初驱动旋转周期和旋转轴的取向进入平衡态,但不一定导致同步旋转。由于潮汐也使轨道成圆形,最终旋转周期等于轨道周期,并且一个半球将被恒星永久照射。此外,旋转轴将变得垂直于轨道,即行星表面将不会经历日照的季节性变化。我们在这里说明潮汐如何改变传统宜居带中行星的自转。作为一个例子,我们表明,忽略由于其他同伴的扰动,超级地球G1581d执行两个旋转每个轨道和任何原始的一致性已被侵蚀。
2011-08-22 astro-ph.EP
Deviation of Stellar Orbits from Test Particle Trajectories Around Sgr A* Due to Tides and Winds
监测Sgr A* 周围恒星的轨道提供了探测它们的轨道平面由于标架拖曳而产生的进动、测量黑洞的自旋和四极矩以及检验无毛定理的可能性。在这里,我们调查是否偏离恒星轨道的测试粒子的轨道,由于风的质量损失和潮汐耗散的轨道能量妥协这样的测量。我们发现,恒星风的影响,一般来说,可以忽略不计。另一方面,对于最偏心的轨道(e>0.96),光学干涉仪(如重力仪)将检测到由于坐标系拖曳引起的轨道平面进动,轨道能量的潮汐耗散发生的时间尺度与由于黑洞的四极矩引起的进动的时间尺度相当。因此,在用恒星轨道检验无毛定理时,这种非保守效应是系统不确定性的一个潜在来源。
2012-12-13 astro-ph.EP astro-ph.HE gr-qc
Tides between the TRAPPIST-1 planets
TRAPPIST-1系统非常紧密,一颗行星在另一颗行星上引起的潮汐非常显著。我们调查是否这个来源的潮汐加热是可比的偏心潮汐提出的明星。假设一个均匀的身体与麦克斯韦流变学,我们发现,能量耗散从恒星潮汐总是占主导地位,从行星-行星潮汐在一个范围内的粘度。TRAPPIST-1 g可能经历最大比例的行星-行星潮汐加热,其中它可以占潮汐加热总量的2%和20%之间,分别为高粘度($10^{21}$ Pa·s)和低粘度($10^{14}$ Pa·s)制度。如果行星间的潮汐加热要超过恒星偏心率潮汐的加热,那么大多数TRAPPIST-1行星的轨道偏心率必须不超过e= $10^{-3}$到$10^{-4}$。
2019-03-11 astro-ph.EP
Spin evolution of Venus-like planets subjected to gravitational and thermal tides
本研究探讨了类金星岩石行星在引力潮汐和热潮汐作用下的长期自转演化,通过结合Kaula形式体系与Andrade流变学及ESPEM代码模拟,发现考虑太阳光度演化时行星无法达到自转平衡状态。
2023-03-20 astro-ph.EP
Numerical Non-Adiabatic Tidal Calculations with GYRE-tides: The WASP-12 Test Case
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics (CIERA), Northwestern University(西北大学天体物理交叉探索与研究中心);Department of Astronomy, University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校天文学系);School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学天文与空间科学学院);Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University(北京师范大学天文与天文物理前沿研究院);New Cornerstone Science Laboratory, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台新基石科学实验室)
利用GYRE-tides对WASP-12系统进行非绝热潮汐计算,验证其轨道衰减机制及非线性阻尼作用。
2025-11-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Temperature and Distance Dependence of Tidal Circularization in Close Binaries: A Catalog of Eclipsing Binaries in the Southern Hemisphere Observed by the TESS Satellite
潮汐力对于了解近距离双星和紧凑的系外行星系统如何形成和演化非常重要。然而,潮汐很难建模,潮汐的强度存在很大的不确定性。在这里,我们调查潮汐循环在密切的二进制使用大量的样本,以及特点的日食系统。我们在南半球的TESS测光中搜索食双星。我们得到最适合的轨道和恒星参数,共同建模光变曲线和光谱能量分布。为了确定食双星的偏心率分布在很宽的恒星温度($3\,000-50\,000\,$ K)和轨道间距$a/R_1$($2-300$)的范围内,我们结合我们新获得的TESS样本从地面和开普勒任务观察到的食双星。我们发现了一个明确的恒星温度和轨道分离的依赖关系的偏心近双星。我们比较我们的观测与预测的平衡和动态潮汐。我们发现,虽然凉爽的二进制同意与预测的平衡潮汐,一个大部分的二进制温度之间的$6\,250\,$ K和$10\,000\,$ K和轨道之间的分离$a/R_1 \sim 4$和$10$被发现在圆形轨道上的动态潮汐的预测相反。这表明,一些辐射信封双星可能是潮汐循环显着更有效地比通常假设的。我们的研究结果对轨道圆化也有重要的影响,在热的恒星的背景下,潮汐已被调用来解释所观察到的热和冷的宿主恒星之间的自旋轨道对齐的差异。
2021-03-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Charon: A brief history of tides
2015年,新视野号飞船飞越冥王星及其卫星卡戎,首次清晰地看到了卡戎的表面。新视野号的图像显示了一个古老的表面,一个巨大而复杂的峡谷系统,以及许多裂缝,以及其他地质特征。在这里,我们评估潮汐应力是否在冥卫一张性断裂的形成中发挥了重要作用。虽然目前在一个圆形轨道上,但卡戎轨道演化的大多数情况包括一段时间的偏心轨道和可能的内部海洋。过去的研究表明,这些条件可能产生的应力大小与其他潮汐断裂的卫星相当,如欧罗巴和土卫二。然而,我们没有发现观测到的裂缝方向和那些预测形成由于偏心驱动的潮汐应力之间的相关性。因此,似乎更有可能的是,卡戎的轨道在其海洋冻结之前就已经形成了圆形,而且要么是潮汐应力本身不足以使表面破裂,要么是随后的表面重塑消除了这些古老的裂缝。
2020-05-28 astro-ph.EP
Tides in the high-eccentricity migration of hot Jupiters: Triggering diffusive growth by nonlinear mode interactions
高偏心率运移是热储层形成的可能通道。然而,为了使它与观测到的行星数量一致,潮汐必须在不到$\approx$ a Myr的时间内使轨道圆化。这种快速圆化的一个潜在机制是潮汐驱动的行星f模式的扩散生长。如果f模式在近心处的相位从一个近心通道到下一个近心通道混乱地变化,则会发生这种生长。以前的研究主要集中在轨道上的潮汐反作用引起的轨道周期的变化作为混沌的来源。在这里,我们表明,非线性模式相互作用也可以是一个重要的来源。具体而言,我们表明,父f-模式和女儿f-/p-模式之间的非线性相互作用引起的能量依赖的移动的振荡频率的父。由于母星的能量变化,这种频率偏移在不同的轨道上随机变化。因此,母体在近心点的相位随机变化,我们发现这可以触发它扩散生长。我们表明,非线性模式相互作用引起的相移实际上占主导地位的潮汐反反应引起的移位,并显着降低了约5倍的线性理论的预测相比,一踢扩散增长的能量阈值。因此,非线性相互作用可以通过高偏心率迁移通道提高热巨星的形成率,并可能减轻与远离恒星的气体巨星相比,观测到的和预测的发生率之间的差异。
2021-04-11 astro-ph.EP
Planet-star interactions with precise transit timing. II. The radial-velocity tides and a tighter constraint on the orbital decay rate in the WASP-18 system
从它的发现,WASP-18系统及其在紧密轨道上的大质量凌日行星被确定为研究潮汐行星-恒星相互作用的独特实验室。在对多普勒数据的分析中,其中包括2012年至2018年期间使用HIRES/BROCK-I仪器获得的五个新测量值,我们表明可以提取主星的光球径向速度信号。它的振幅与平衡潮汐近似的理论预测和在轨道相位曲线中观察到的椭球调制一致。假设一个圆形的轨道,我们细化系统参数使用TESS的光度时间序列。通过新的地面测光观测,我们将凌日计时观测的跨度延长到28年,以探测轨道周期缩短的速率。由于我们没有发现与恒定周期模型的偏离,我们得出结论,在95%的置信度下,主星的修正潮汐质量参数必须大于3.9 × 10^6。这一结果与对热耗散粒子群的研究结论一致,预测潮汐耗散的效率要弱1 ~ 2个数量级。由于WASP-18系统是探测轨道衰变的主要候选者之一,进一步的定时观测有望推动我们对恒星内部知识的边界。
2020-04-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planet-star interactions with precise transit timing. III. Entering the regime of dynamical tides
在极短周期轨道上的热彗星,预期会因潮汐耗散而不稳定,并会螺旋式地朝向其主星。这是因为它们通过潮汐耗散将轨道运动的角动量转移到恒星内部。虽然这种现象的大小与特定恒星-行星系统的物理性质有关,但统计研究表明,潮汐耗散可能会在主序星的恒星寿命期间塑造热木星系统的结构。潮汐耗散的效率在恒星-行星系统中仍然受到很差的限制。恒星内部模型表明,辐射区动力潮汐的消散可能是驱动行星轨道衰变的主要机制。这些理论预测可以用凌日定时方法进行验证。我们获得了五颗行星的新的精确的中途过境时间。它们以前被确定为可能探测到轨道衰变的最佳候选者。对时间数据的分析使我们能够对轨道衰减率进行更严格的限制。对于HAT-P-23、KELT-1、KELT-16、WASP-18和WASP-103系统中的所有五个热彗星,都没有检测到它们的轨道周期有统计学意义的变化。对于行星HAT-P-23 b、WASP-18 b和WASP-103 b,观测表明动力潮汐消散的机制可能在它们的宿主恒星中不起作用,从而阻止了它们的快速轨道衰变。这一发现与F型恒星内部的模型一致,其中动力学潮汐由于对流核心而没有完全阻尼。对于KELT-16 b,凌日时间数据的跨度不足以验证理论预测。KELT-1b被确定为研究对流层中惯性波耗散潮汐相互作用的潜在实验室。
2022-09-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Rocky planet rotation, thermal tide resonances, and the influence of biological activity
理论上已经确定,岩石行星上的大气热潮汐可以导致旋转演化的显着修改,如果满足某些共振条件,则接近同步旋转和更快的旋转。在这里,它表明,通常被认为是耗散的引力潮汐演化的岩石行星旋转,在原则上,被“停滞”的热潮汐共振地球类似的世界中的液态水轨道区的恒星质量超过~0.3 Msolar。探讨了行星生物圈与行星自转演化之间存在反馈效应的可能性。在早期研究的基础上,有人认为大气氧化和臭氧的产生可能在行星自转演化中发挥关键作用,因此代表了天文学可访问的行星特征上令人惊讶但有效的生物印记形式。
2017-11-27 astro-ph.EP
Powering the Galilean Satellites with Moon-Moon Tides
有令人信服的证据表明,在伽利略的三个外卫星之间存在着地下水海洋,并且有证据表明,在最里面的卫星木卫一存在着内部岩浆海洋。来自木星的潮汐力周期性地使这些天体变形,导致加热和变形,如果测量的话,可以探测它们的内部结构。除了月球引起的潮汐,每个月亮也会引起其他月亮的潮汐。我们调查月球月球潮汐的第一次在伽利略卫星,并表明,他们可以通过激发高频共振潮汐波在其地下海洋显着加热。地壳和海洋都有加热作用,如果海洋足够无粘性,加热作用可以超过其他潮汐源和辐射衰变。由此产生的潮汐变形可以用来限制地下海洋厚度。因此,我们对木星系统的热轨道演化和可居住性的理解可能会从根本上改变。
2020-08-06 astro-ph.EP
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
Rotation and figure evolution in the creep tide theory. A new approach and application to Mercury
本文讨论了3/2自旋轨道共振附近行星的旋转和形状演化,以及对蠕变潮汐理论新公式的探索(Folonier et al. 2018)。这种新的公式由同时考虑身体的形状和旋转的微分方程系统组成(这与Folonier等人2018年使用的方程系统相同),不同于单独考虑旋转和形状的原始公式(Ferraz-Mello,2013,2015 a)。研究了3/2和2/1自旋轨道共振下的体形随时间的演化。此外,我们提供了一种方法来确定松弛因子γ的非刚性均匀体的旋转演化从潮汐相互作用的终点是3/2自旋轨道共振,假设(i)一个最初的更快的旋转被假定和(ii)没有永久组件的身体的双旋在3/2自旋轨道共振捕获的时间存在。该方法适用于水星,因为它目前被困在一个3/2自旋轨道共振与它的轨道运动,我们得到4.8倍10 - 8 s-1低于γ低于4.8倍10 - 9 s-1。在这种伽马值范围内,水星的赤道长扁率和极扁率系数与达尔文-考拉模型(Matsuyama and Nimmo 2009)给出的相同。然而,将这种伽马范围内的测量值与信使号的测量值(Perry et al. 2015)进行比较,我们发现水星的赤道扁率和极地扁率的当前值比潮汐理论给出的值大2-3个数量级。
2019-10-28 astro-ph.EP
Thermal Tides in the Martian Atmosphere near Northern Summer Solstice Observed by ACS/TIRVIM onboard TGO
热潮汐在火星大气中进行了分析,使用温度剖面从最低点的观测获得的TIRVIM傅立叶光谱仪,大气化学套件(ACS)的一部分机载ExoMars微量气体轨道器(TGO)。资料选取在火星年35年北夏至太阳经度75° ~ 105 °附近。这些观测覆盖了整个当地时间,从而能够分析每日温度异常。与LMD火星大气环流模式(GCM)相比,在100 Pa附近的纬向平均温度低4- 6 K,但在夏季极附近的纬向平均温度较高。波型分解显示出主要的全日潮、重要的半日潮和全日Kelvin波,其最大振幅分别为5 K、3 K和2.5K,最大振幅为几十到几百Pa。结果基本上与LMD火星大气环流模式一致,但有明显的日(~ 1小时)和半日(~ 3小时)潮汐的早期阶段。
2022-03-20 astro-ph.EP
Effects of the Planar Galactic Tides and Stellar Mass on Comet Cloud Dynamics
我们报告的第一个结果的研究计划,探索奥尔特云彗星的轨道的灵敏度的变化,在平面的磁盘的银河潮汐的强度,也在主机恒星的质量变化。我们进行了2D模拟,证实潮汐对彗星轨道的影响对恒星距离银河系中心的距离很敏感。一个比太阳更靠近银河系中心的彗星云,将使彗星近日点仅通过平面潮汐更有效地减少到内行星的区域。对于质量较小的恒星也有类似的结果。我们还展示了彗星注入的这种现象是如何持续的一组替代银河系潜在的模型。这些初步结果表明了一条富有成效的研究路线,旨在将彗星云动力学的研究推广到太阳系以外的系统。特别是,它将使我们能够研究彗星云在确定银河系宜居带边界方面所起的作用。
2009-11-30 astro-ph.EP astro-ph.GA
The tidal excitation of r modes in a solar type star orbited by a giant planet companion and the effect on orbital evolution II: The effect of tides in the misaligned case
本研究拓展了类太阳恒星与近轨巨行星的潮汐相互作用研究至非共线情形,分析了r模激发的潮汐响应,得出不同质量和轨道周期行星的潮汐演化规律及标度关系。
2023-11-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
The small and large lags of the elastic and anelastic tides. The virtual identity of two rheophysical theories
这封信的目的是讨论两个最近的潮汐理论的虚拟身份:费拉兹-梅洛(Cel.机械动力学116,109,2013)和由Correia等人开发的Maxwell模型(Astron. Astrophys. 571,A50,2014)。它包括讨论的基本方程的理论,其中,在这两种情况下,包括一个弹性和一个滞弹性组件,并表明,这两个理论的基本方程是等价的,不同的只有一个数值因子的滞弹性潮汐。它还包括滞后的讨论:滞后的全潮(大地),占主导地位的弹性组件,和滞弹性潮汐的阶段。在旋转的岩石体中,没有被困在自旋轨道共振中(例如,地球)的大地滞后接近于零,并且滞弹性潮汐中的半日辐角的相位接近于90度。结合来自卫星跟踪数据和来自Topex/Poseidon卫星高度计数据的潮汐解所获得的结果,扩展到确定在地球的滞弹性潮汐的半日幅角的相位为σ_0 =89.80 \pm 0.05度。
2015-06-10 astro-ph.EP
What Are Pulsar Companions Made of? Using Gravitational Tides to Probe Their Compositions
University of California Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校);Santa Cruz Institute for Particle Physics(圣克鲁兹粒子物理研究所)
通过引力潮汐效应研究脉冲星伴星的内部组成,分析四个脉冲星系统的轨道特征,以限制其化学和结构组成,揭示其形成历史。
2026-04-10 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Consequences of semidiurnal thermal tides on hot Jupiters zonal mean flows
炽热的恒星受到强烈的恒星加热。由此产生的热潮汐可以扭转它们的大气层进入异步旋转,而这些行星通常被认为与它们的主恒星锁定在自旋轨道同步。特别是,热大气扭矩可以大大增强的潮汐响应的动力成分,即与内波的传播相关的组件。由于涉及复杂的动力学,半解析方法是至关重要的,以了解的物理机制,负责的热潮汐的频率共振行为,并量化大气潮汐扭矩。在这项工作中,我们回顾了Arras \& Socrates(2010)的早期工作,并提出了一个改进的热潮汐模型,考虑到旋转和辐射冷却。使用这种新的建模,我们计算分析的大气潮汐响应的热对流,并显示与低频内部重力波的共振能够驱动异步纬向流的范围内1-30天。
2018-11-22 astro-ph.EP
Dynamical Tides in Highly Eccentric Binaries: Chaos, Dissipation and Quasi-Steady State
高偏心率双星系统出现在许多天体物理学背景下,从稠密星团的潮汐捕获,大质量黑洞破坏恒星的前兆,到巨行星的高偏心率迁移。在高偏心双星系统中,当近心通过时,一个天体的潮汐位能激发另一个天体的振荡模,导致振荡模与双星轨道之间的能量交换。这些模式在多个通道表现出三种行为之一:低振幅振荡,大振幅振荡对应于轨道频率和模式频率之间的共振,和混沌增长。我们研究这些现象与迭代映射,充分探索模式的演变如何依赖于近心距离和其他参数。此外,我们表明,模式能量的耗散结果在准稳态,逐渐轨道衰减打断共振,即使在系统中的模式振幅最初会增长随机。一个新捕获的恒星周围的黑洞可以经历显着的轨道衰减和加热,由于模振幅和耗散的混沌增长。一颗被推入高偏心率轨道的巨大行星可能会经历类似的效应,成为热或温暖的木星。
2018-02-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Measuring the orbit shrinkage rate of hot Jupiters due to tides
恒星和靠近的系外行星之间的潮汐相互作用导致行星轨道收缩,最终导致行星的潮汐破坏。测量轨道的收缩将允许测量恒星的潮汐质量参数($Q'_\star$),这是获得恒星内部信息的重要参数。我们分析了来自TESS的两个已知拥有近距离热彗星的目标WASP-18和WASP-19的数据,以测量当前对轨道周期变化的限制,并对$Q'_\star$提供新的约束。我们使用所有可用的TESS观测数据对凌日形状进行了建模,并拟合了每次凌日的个别凌日时间。我们使用以前公布的过境时间与我们的结果,以适应两个模型,一个恒定的周期模型,和二次轨道衰减模型,MCMC算法。我们发现WASP-18 b的$(-0.11\pm0.21)\times10^{-10}$和WASP-19 b的$(-0.35\pm0.22)\times10^{-10}$的周期变化率,我们没有发现这些目标的轨道衰变的显着证据。我们获得了WASP-18中$(1.42\pm0.34)\times10^7$和WASP-19中$(1.26\pm0.10)\times10^6$的$Q'_\star$的新下限,分别对应于$-0.45\times10^{-10}$和$-0.71\times10^{-10}$的轨道衰变率的上限,置信水平为95%。我们将我们的结果与潮汐衰变研究的其他相关目标进行比较。我们发现WASP-18 b和WASP-19 b的轨道衰变率似乎小于WA…
2022-10-28 astro-ph.EP
The equilibrium tide in stars and giant planets: I - the coplanar case
自1995年以来,已经发现了500多颗太阳系外行星,它们的轨道非常接近它们的母恒星,在那里它们经历了强烈的潮汐相互作用。它们的轨道演变取决于引起潮汐耗散的物理机制,而这些机制仍然没有得到很好的理解。我们完善了部分或完全对流的流体体中的平衡潮汐理论,以预测系统的动力学演化。特别是,我们检查了通过品质因数Q对潮汐耗散进行建模的有效性,正如通常所做的那样。我们在这里考虑最简单的情况,即所考虑的恒星或行星均匀旋转,所有自旋都对齐,伴星被简化为一个点质量。潮汐的第一个表现是沿着中心线扭曲恒星或行星的形状。这就产生了绝热平衡潮的无发散速度场,它与动力潮解耦。潮汐动能通过湍流摩擦耗散为热量,在此将湍流摩擦模拟为作用于绝热潮汐流的涡粘性。这种耗散引起了第二个速度场,耗散平衡潮汐,这是在正交的激励潜力,它是负责的虚部的干扰功能,这是实施的动力学演化方程,从中得出的特征演化时间。系统演化的速率取决于潮汐耗散的物理性质,特别是涡动粘度如何随潮汐频率变化以及流体平衡潮汐的对流包络的厚度。在低频率下,这种潮汐延迟一个恒定的时间延迟,而它滞后一个恒定的角度时,潮汐频率超过对流周转率。
2012-05-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dynamical tide modified Roche limit in eccentric, asynchronous binaries
Montana State University(蒙大拿州立大学);University of Virginia(弗吉尼亚大学);University of Texas at Arlington(德克萨斯大学阿灵顿分校)
研究在非圆形、非同步双星中修正罗奇极限,考虑非线性流体动力学效应及潮汐作用对天体稳定性的影响。
2026-01-21 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Hot Jupiters are Destroyed by Tides While Their Host Stars are on the Main Sequence
虽然较冷的巨行星经常被观察到具有非零的偏心率,但热彗星的短周期圆形轨道表明它们由于与其宿主恒星的潮汐相互作用而失去轨道能量和角动量。然而,轨道衰变从未被明确地观察到。我们使用来自盖亚数据发布2的数据表明,热木星宿主恒星的银河系速度色散比没有热木星的类似恒星群体要小。由于银河系的速度色散与年龄有关,这一观测结果意味着热木星宿主星的人口平均比场人口年轻。对这一推论的最好解释是,当热彗星的宿主恒星位于主序星上时,潮汐相互作用导致热彗星螺旋上升。这一观测要求太阳型恒星的典型修正恒星潮汐品质因数$Q_{\ast}^{'}$在$\log_{10}{Q_{\ast}^{'}} \lesssim 7$范围内。
2019-10-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tidal circularization of gaseous planets orbiting white dwarfs
一颗气态巨行星在许多天文单位的距离上经历了演化的巨分支阶段,随后又受到足够接近白矮星的扰动,由于恒星-行星潮汐,它将经历轨道收缩和圆化。圆化的时间尺度,当结合一个已知的白矮星冷却年龄,可以放置在散射时代以及活跃的潮汐机制的耦合约束。在这里,我们探索这种耦合在整个合理的参数相空间计算轨道收缩和潜在的自破裂由于混乱的f-模式的激励和加热的行星轨道上的偏心率接近统一,其次是弱耗散平衡潮汐。我们发现,混沌f-模式的演变激活只为轨道近心是两倍的白矮星洛希半径,很容易重组或摧毁冰巨星,但不是气体巨星。这种内部热破坏提供了白矮星金属污染的额外潜在来源。随后的潮汐演化为幸存的行星是占主导地位的非混沌平衡和动力学潮汐,这可能是很好的约束观测白矮星周围的巨行星在早期冷却年龄。
2019-08-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Linking Europa's plume activity to tides, tectonics, and liquid water
木卫二冰表面上保存的大部分地质活动都归因于潮汐变形,主要是由于木卫二的偏心轨道。虽然表面是地质年轻(30 - 80万年),有一点信息,潮汐驱动的表面过程是否正在进行。然而,最近在木卫二南极附近探测到的水蒸气表明,它可能是地质活跃的。最初的观测表明,木卫二的羽状喷发是随时间变化的,可能与其潮汐周期有关。土星的卫星,土卫二,与木卫二有许多相似的特征,显示出潮汐调制的羽状喷发,这支持了这一解释。然而,在木卫二的轨道上同时进行的额外观测未能产生羽流探测,对潮汐控制假说产生怀疑。本研究的目的是分析木卫二的潮汐周期范围内的羽流喷发的时间,以确定是否存在这样的联系,并检查推断的相似性和差异羽流活动的木卫二和土卫二。
2015-02-24 astro-ph.EP
The rotation of planets hosting atmospheric tides: from Venus to habitable super-earths
固体潮汐和热潮汐引起的力矩之间的竞争驱动了在低质量恒星宜居带中运行的类金星行星和超级地球的旋转动力学。大气和地核的潮汐响应与它们各自的物理性质有关,并强烈依赖于潮汐频率。由此产生的扭矩决定了行星自转的可能平衡态。我们在这里计算一个解析表达式的总潮汐扭矩施加在金星一样的行星。该表达式用于描述物体的平衡旋转。接近星,固体潮汐占优势。与此相反,热潮汐驱动着行星的旋转动力学。过渡区对应于宜居带,在适居带中出现逆和逆平衡态。我们展示了强烈的影响的大气性质和流变学的固体部分的旋转动力学的金星状行星,突出的关键作用所发挥的耗散机制的稳定性的平衡配置。
2016-11-17 astro-ph.EP