Tidally-driven Roche-Lobe Overflow of Hot Jupiters with MESA
现在已经发现许多系外行星的轨道具有超短周期，非常接近罗氏极限。在我们以前的工作的基础上，我们研究了通过罗氏瓣溢出（RLO）的质量损失可能会影响这些行星的演化，并可能将热木星转变为低质量行星（热海王星或超级地球）。在这里，我们专注于系统中的质量损失发生缓慢（“稳定的质量转移”的语言的双星演化），我们详细计算其演化与二进制演化代码MESA。我们包括潮汐，RLO，辐射和光蒸发的行星，以及恒星风和磁制动的影响。我们的计算都是从一颗接近洛希极限的热木星开始的，它围绕着一颗类似太阳的恒星运行。初始轨道衰减和RLO的开始是由恒星中的潮汐耗散驱动的。我们证实，这样的系统确实可以进化到产生质量较低的行星在几天的轨道。RLO阶段最终结束，根据质量转移的细节和行星核心的质量，轨道周期可以保持几天左右。残留的行星有一个岩石核心和一定数量的外壳材料，这些材料通过光蒸发以几乎恒定的轨道周期缓慢地被移除;这些行星的性质类似于许多观测到的超级地球和次海王星。对于这些残留行星，我们也预测质量和轨道周期之间存在反相关性;非常低质量的行星（$M_{\rm pl}\,\lesssim\,5\,M_{\oplus}$）在超短周期（$P_{\rm orb}$ <1 d）中不能通过这种类型的演化产生。
2015-09-29 astro-ph.EP
Roche-lobe overflow in eccentric planet-star systems
许多巨大的系外行星在它们的洛希极限附近被发现，并且在轻微偏心的轨道上。在这项研究中，我们研究的命运，这样的行星，通过罗奇瓣溢出作为一个功能的物理特性的二元组件，包括离心率和旋转行星的椭圆度。我们使用一个直接的三体积分器来计算弹道极限下的质量损失轨迹，并研究可能的结果。我们发现三种不同的结果，通过拉格朗日点$L_{1}$转移的质量：（i）自我吸积的行星，（ii）直接影响恒星表面，（iii）磁盘周围的恒星形成。我们探索的参数空间的三个不同的制度，并发现，在低偏心率，$e\lesssim 0.2$，质量溢出导致磁盘形成的大多数系统，而更高的偏心率或逆行轨道的自吸积是唯一可能的结果。我们的结论是，假设经常在以前的工作中，当一个行星溢出其罗氏瓣，它很快被破坏和吸积的恒星是不总是有效的。
2017-06-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Hot-Jupiter Core Mass from Roche-lobe Overflow
许多观测到的热彗星的轨道由于潮汐相互作用而迅速衰减，最终达到洛希极限。我们分析研究随后耦合的质量损失和轨道演变过程中的罗奇瓣溢出，并找到两种可能的情况。具有轻核的行星$M_c\lesssim 6M_\oplus$（假设主星的潮汐耗散因子为名义上的$Q\sim 10^6$）转变为海王星质量的气体行星，轨道间隔（相对于恒星半径）为$a/R_\star\approx 3.5$。核心较重的行星$M_c\gtrsim 6M_\oplus$会迅速下沉，直到在恒星表面被摧毁。残余气体海王星，这是稳定的光蒸发，是从观测中缺席，尽管他们独特的过境半径（$5-10R_\oplus$）。这一结果表明，$M_c\gtrsim 6M_\oplus$，提供了一个有用的约束，对知之甚少的核心质量，可能区分不同的形成理论的气体巨星。另外，如果一个假设的核心吸积理论的$M_c\approx 6 M_\oplus$的先验，我们的结果表明，$Q$不在于范围$10^6\lesssim Q\lesssim 10^7$。
2017-05-12 astro-ph.EP
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
Instability of mass transfer in a planet-star system
我们表明，角动量交换机制的质量转移双星的演化不适用于罗奇瓣填充行星，因为大部分的质量转移流的角动量被吸收的宿主星。除了修正行星流的特定角动量和行星质心的差异外，轨道在罗奇瓣溢出时不会扩大太多。我们探讨了动力学不稳定的罗氏瓣溢出的条件作为行星质量和质量和主恒星的半径（年龄）和行星状态方程的函数。对于一个类太阳的宿主，在一定质量和熵范围内的气体巨行星可以经历动态的质量转移。给出了传质过程演变的实例。岩石行星的动态质量转移对所用的状态方程有一定的敏感性。在$1 M_{\oplus} <M_{\mathrm{p}} < 10 M_{\oplus} $范围内的硅酸盐行星通常会经历一个动态质量转移阶段，然后当它们的质量下降到小于$1 M_{\oplus}$时沉降以缓慢溢出。
2016-12-01 astro-ph.EP
A Statistical Mechanics Model for Stable Rings Outside the Roche Limit
Department of Physics and the Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, Stanford University（斯坦福大学物理系与卡弗里粒子天体物理学与宇宙学研究所）
该研究提出首个解析第一性原理的统计力学模型，将洛希极限扩展至描述大速度弥散行星环，其结果与Quaoar外环模拟一致，或可解释环的方位不对称性。
2026-10-14 astro-ph.EP
Tidal Decay and Stable Roche-Lobe Overflow of Short-Period Gaseous Exoplanets
许多短周期轨道的气态系外行星正处于或处于罗什瓣溢出（RLO）的边缘。此外，轨道稳定性分析表明，潮汐可以驱使许多热彗星不可避免地朝着它们的宿主恒星旋转。因此，轨道演化和RLO的耦合过程可能塑造了观测到的近距离系外行星的分布，甚至可能是产生一些短周期岩石行星的原因。然而，溢出行星的确切结果取决于其内部对质量损失的反应，伴随的轨道演变可以增强或抑制RLO。在这项研究中，我们应用功能齐全，强大的模块恒星天体物理学实验（MESA）套件模型RLO的短周期气态行星。我们表明，虽然详细的演变可能取决于行星系的几个属性，它在很大程度上是由溢出的气体巨星的核心质量。特别是，我们发现，伴随着RLO的轨道膨胀往往会在一个特定的最大周期，这取决于核心质量停止和逆转。我们认为，RLO可能经常在这个轨道周期附近搁浅气体巨星的残余物，这提供了一个观测预测，可以证实短周期气体巨星经历RLO的假设。我们将这一预测与观测到的小的短周期行星的数量进行了初步比较，并发现了一些轨道上的行星，这些行星可能与这一图像一致。在某种程度上，我们可以确定一些短周期行星确实是气体巨星的残余，人口可以阐明气体巨星核心的性质，其性质在很大程度上仍然不受约束。
2016-05-23 astro-ph.EP
Constraining the origin of the planetary debris surrounding ZTF J0139+5245 through rotational fission of a triaxial asteroid
白矮星包含轨道微行星或其碎片是重要的基准，通过这些基准可以校准后主序星行星系统的理论研究。在ZTF J0139+5245白矮星系统中，可能是行星碎片的测光凌日特征的轨道周期约为110天。一颗小行星分裂产生这些碎片，可能会在不进入其洛希半径的情况下，在不受白矮星光度影响的情况下，通过与恒星的反复近距离接触而自行旋转毁灭。在这里，我们把耦合约束的轨道pericentre（$q$）和比例（$β$）的中间最长的半轴的三轴小行星的破坏外，这白矮星的罗氏半径（$r_{\rm Roche}$）后不久，达到其110天的轨道。我们发现，当$β\lesssim 0.6$和$q\approx 1.0-2.0r_{\rm Roche}$，以及当$β\lesssim 0.2$到$q\approx 2.5r_{\rm Roche}$时，几十年内的中断是可能的。分析ZTF J0139+5245周围三轴小行星的长时间尺度破裂是可取的，但可能需要依赖于遍历理论或新的数值技术的分析方法。
2020-01-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Formation of Centaurs' rings through their partial tidal disruption during planetary encounters
半人马座是在木星和海王星之间运行的小行星，它们与一个或多个巨行星有交叉轨道。最近的观测和对以前观测的重新解释揭示了10199 Chariklo和2060 Chiron周围存在环系统。然而，围绕这样一颗小行星的环系统的起源仍然是一个悬而未决的问题。在这里，我们提出，一个与巨行星近距离接触的差异化物体的潮汐破裂可以自然地在半人马座周围形成不同的环卫星系统。在近距离接触期间，经过物体的冰冷地幔优先被行星的潮汐力撕裂，碎片主要分布在最大残留体的洛希极限内。假设在冰冷的地幔下面存在$20-50$ wt%硅酸盐核，当天体以无穷远的相对速度$3-6$ km s $^{-1}$和8 h的初始自转周期通过行星洛希极限的$0.4-0.8$时，形成了一个粒子盘。所得环质量为中心物体质量的$0.1-10$ %。这样的粒子盘预计会径向扩散，扩散超过罗氏极限的物质将吸积到卫星中。我们的数值结果表明，环的形成将是这种极端近距离接触的自然结果，半人马座自然可以有这样的环系统，因为它们穿过巨行星的轨道。
2016-09-01 astro-ph.EP
Mass loss by atmospheric escape from extremely close-in planets
我们探索大气逃逸从近距离的系外行星具有最高的质量损失率。首先，我们定位从恒星X射线和紫外驱动的逃逸到快速洛希瓣溢出的过渡，一旦大气中10-100 nbar的压力水平到达洛希瓣，就会发生这种过渡。当沿着可见表面压力水平的亚星半径与极地半径之比（与恒定罗氏势的表面对齐）为X/Z~ $\gtrsim$ ~1.2（类木行星）（Mp~ $\gtrsim$ ~100 M $_{\Earth}$）和X/Z~ $\gtrsim$ ~1.02（亚类木行星行星）（$M_p \approx$ ~10--100 M $_{\Earth}$）时，行星进入此状态。在类太阳恒星周围，这种状态适用于半径约为3- 14 R $_{\Earth}$的行星的轨道周期小于2天。我们的研究结果与已知凌日行星的性质一致，可以解释已知系外行星种群中的亚木星沙漠。其次，我们提出了详细的数值模拟大气逃逸的行星，如天王星或海王星轨道接近太阳类恒星，支持上述结果，并指出有趣的热木星和次类木行星之间的质的差异。我们发现，热海王星与太阳的金属丰度氢和氦信封有相对更多的扩展上层大气比典型的热海王星，具有较低的电离分数和较高丰度的逃逸分子。这与现有的温暖海王星的紫外线过境观测是一致的，它可能提供一种方法来使用未来的观测和模型来区分太阳金属含量较高的大气层。
2022-03-12 astro-ph.EP
From Hot Jupiters to Super-Earths via Roche Lobe Overflow
通过缓慢旋转的主恒星中的潮汐耗散，许多热彗星的轨道可能衰减到洛希极限。我们预计在大多数情况下，随后的传质将是稳定的。使用详细的数值计算，我们发现这种演变是相当迅速的，可能会导致完全删除的气体信封在几个Gyr，并留下一个暴露的岩石核心（“热超级地球”）。最后的轨道周期对行星的质量半径关系的细节以及辐射和光蒸发的影响非常敏感，但可能短至几小时，长至几天。我们的方案预测存在中等质量的行星（“热海王星”），这些行星应该精确地在它们的洛希极限处被发现，并且正在通过洛希瓣溢出而失去质量。开普勒观测到的小型单行星候选系统的过剩也可能是这一过程的结果。如果是这样的话，它们的宿主星的性质应该会跟踪热彗星的性质。此外，产生热彗星的系统数量可能比从当代观测中推断的要多2-3倍。
2014-08-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
N-body Simulations of Ring Formation Process around the Dwarf Planet Haumea
妊神星是唯一已知的外海王星天体。环的位置与妊神星的旋转周期产生3：1的自旋轨道共振，妊神星具有三轴形状。妊神星周围的非轴对称引力场被认为影响了环的动力学;然而，环的形成过程还没有被阐明。在这项研究中，我们详细分析了妊神星潜在的环形成情景。我们首先计算了三轴椭球周围的引力场，并使用包含时变引力场的模拟来估计围绕妊神星旋转的物体可以稳定存在的距离。模拟结果表明，该物体的轨迹在其当前环位置内变得不稳定。接下来，我们解析地推导了绕三轴椭球旋转的刚体的罗氏半径，并表明罗氏半径可以接近当前环的位置。此外，作为一个参数的研究，我们进行了N体模拟使用的系数碎石桩恢复作为一个变量。结果表明，根据众多的参数，罗氏半径的位置是接近目前的妊神星环的位置。根据这些发现，我们可以假设，在轨道的不稳定区域的边界和罗氏半径之间的区域中形成环的可能性很高。这项研究中提出的方案可以帮助解释妊神星环形成的过程。
2020-05-16 astro-ph.EP
Protoplanets with core masses below the critical mass fill in their Roche lobe
我们研究嵌入在原行星盘中的几个地球质量的原行星的演化。如果我们假设原行星的大气层，即与核心处于流体静力平衡的气体体积，其表面半径小于洛希瓣半径，我们表明它会膨胀，因为它以固定的速率从星云中吸积星子和气体，直到充满洛希瓣。演化发生的时间尺度短于形成或迁移的时间尺度。因此，我们得出结论，几个地球质量的原行星有一个大气层，延伸到罗氏瓣表面，在那里它匹配的星云。即使当邦迪半径小于洛希波瓣半径时也是如此。这与通常使用的模型相反，在通常使用的模型中，静态大气延伸到邦迪半径，并被冷吸积流包围。因此，任何计算盘施加在原行星上的潮汐扭矩的计算都应该排除存在于洛希瓣中的物质，因为它与原行星相连。
2011-09-08 astro-ph.EP
Exoplanet recycling in massive white-dwarf debris discs
已知有几十颗白矮星拥有由尘埃碎片组成的星周盘，这些尘埃碎片被认为是由恒星残余行星系中的岩石体的潮汐破裂产生的。这篇论文研究了这种圆盘的演化，如果它们非常巨大，就像它们的祖先是类地行星、卫星或矮行星一样。假设圆盘是薄而平的，就像土星环一样，它们的演化是由坡印廷-罗伯逊阻力或粘性扩散控制的，其中圆盘的有效粘性是由于自重力尾流。对于质量大于10^26 g的盘，位于潮汐破裂区的外部，粘性扩散主导着演化，质量既向内又向外输送。当向外扩散的物质流动超过洛希极限时，它会凝结成新的（小）行星，其过程类似于土星环外缘正在形成的小卫星。新形成的天体通过与圆盘交换角动量向外迁移，并通过相互碰撞合并成更大的物体。最后，圆盘的罗奇极限溢出会超过原始圆盘质量的百分之几十;大多数最终形成一个单一的大型物体，与圆盘的外缘接近2：1的平均运动共振。因此，例如，潮汐中断的超级地球的再循环可能会产生一颗地球质量的行星，其轨道约为10 h，位于2至10 Gr年龄的白矮星的宜居带。循环过程也会在洛希极限之外产生一群较小的天体，这可能解释了最近假设的围绕WD 1145+017运行的小行星。
2018-05-11 astro-ph.EP
The effects of external planets on inner systems: multiplicities, inclinations, and pathways to eccentric warm Jupiters
我们研究如何密切的系统，如开普勒探测到的影响，在外部系统中的机构的动态。我们考虑两种情况：巨大行星的外部系统可能对行星-行星散射不稳定，以及可能能够驱动Kozai或其他外部行星偏心率的长期变化的宽双星。外系统行星的动力学激发减少了我们系统中$\sim20-25\%$内系统开普勒可探测行星的多样性。考虑到宽轨道行星和双星的出现率，近距离系统的$\approx18\%$可能会以这种方式被它们的外部同伴破坏。这对有一颗凌日行星的系统相对于多颗凌日行星的明显过剩提供了一些贡献，然而，它最多只能贡献$25\%$的过剩。外部动力学的影响可以产生类似于开普勒-56（两颗共面行星与主星显著偏离）和开普勒-108（两颗显著非共面行星在双星系统中）的系统。我们还确定了三种途径形成的偏心温暖的彗星造成的外部和内部系统之间的相互作用：直接的非弹性碰撞之间的偏心外和内部行星，长期的偏心率振荡，可能会“冻结”时，散射解决在外部系统;和散射的内部系统，其次是“隆起”，其中内部行星被删除与外部行星的相互作用。在这些情况下，形成偏心温暖的彗星是一个签名的过去历史的暴力动力学在大质量行星之间超过$\sim1$ au。
2017-03-17 astro-ph.EP
Inner Planetary System Gap Complexity is a Predictor of Outer Giant Planets
本研究利用KGPS数据发现，拥有外巨行星的内行星系统（至少3颗凌日行星）具有更高的间隙复杂性，表明可通过内系统不规则间距预测外巨行星的存在，且大质量外部行星对内系统演化起重要作用。
2023-06-29 astro-ph.EP
Coplanar circumbinary planets can be unstable to large tilt oscillations in the presence of an inner polar planet
相互错位的环联行星可能形成于扭曲或破裂的气体盘中，或者来自后来的行星与行星的相互作用。通过数值模拟和分析估计，我们探索了两个相互倾斜的环双星行星的动力学。共面的内行星会导致双星的近点进动，外行星轨道半径越大，外行星的静止倾角越大。在这种情况下，共面的外行星总是保持共面。另一方面，一个极内行星导致逆行拱点岁差的双星轨道和静止倾角较小的较大的外行星轨道半径。对于一系列的外行星半长轴，一个最初的共面轨道是振动的，这意味着外行星经历了大的倾斜振荡。高度倾向于双星的环联行星很难被探测到--在存在极内行星的情况下，行星的倾角不太可能低于凌日探测极限。这些结果表明，可能有一群环联星行星正在经历大的倾斜振荡。
2023-02-21 astro-ph.EP
Formation of Regular Satellites from Ancient Massive Rings in the Solar System
当一个行星潮汐盘--像土星环一样--扩展到罗氏半径之外（在罗氏半径内行星潮汐阻止聚合），卫星就形成并迁移走了。在这里，我们表明，太阳系中大多数规则的卫星可能是这样形成的。根据我们的分析模型，当扩散缓慢时，卫星的随从出现，质量随着到罗氏半径的距离而增加，与土星，天王星和海王星的卫星系统非常一致。这表明天王星和海王星曾经有巨大的环，这些环消失了，产生了它们的大多数常规卫星。当扩张迅速时，只有一颗大卫星形成，就像冥王星和地球一样。这在概念上弥合了类地行星系统和巨行星系统之间的差距。
2013-01-16 astro-ph.EP
The Dynamics of Tightly-packed Planetary Systems in the Presence of an Outer Planet: case studies using Kepler-11 and Kepler-90
我们探讨了一个未被发现的外部巨行星的动力学，可观测性和系统的稳定性与紧密包装的内部行星（STIPs）的影响。我们使用直接的数值模拟，随着长期的理论和合成长期的频谱分析如何开普勒-11和开普勒-90的类似物的行为，在存在一个几乎共面的，类抛物面外扰动与半长轴之间1和5.2 AU。大部分外部扰动的位置并不影响内部行星系的演化，除了改变岁差频率。然而，在某些地方，外行星会导致系统不稳定，部分原因是长期的偏心率共振。在开普勒-90中，有一个轨道距离范围，在这个轨道距离范围内，外摄动通过长期相互作用将行星b和c驱动到轨道上，这些轨道的倾角与其余行星的倾角是$\sim16^\circ$。开普勒-90在这种配置中是稳定的。这样的长期共振，因此可以影响所观察到的过境系统的多样性。我们还比较了合成拱点和节的岁差频率与长期理论，并发现一些主要频率之间的不一致，表明行星之间的强相互作用（与系统显示TTV一致）。计算一阶振动角以识别系统中的MMR，Kepler-90中显示了两个近MMR，b和c之间的比例为5：4，g和h之间的比例为3：2。
2018-02-05 astro-ph.EP
WASP-103b: a new planet at the edge of tidal disruption
我们发现了一颗新的超短周期行星WASP-103 b（P=22.2 hr），它穿过一颗12.1 V等的F8型主序星（1.22 ± 0.04 Msun，1.44-0.03 ± 0.05 Rsun，Teff = 6110 ± 160 K）。WASP-103 b的质量（1.49+-0.09 Mjup）和体积（1.53-0.07+0.05 Rjup）都比木星大得多。它的大尺寸和极端辐射（约9 10^9 erg/s/cm^2）使其成为利用现有设施进行彻底大气表征的精致目标。此外，它的轨道距离比它的洛希半径大不到20%，这意味着它可能会被潮汐严重扭曲，并可能通过洛希瓣溢出而经历质量损失。因此，它代表了一个新的关键对象，了解最后阶段的潮汐演化的热彗星。
2014-01-13 astro-ph.EP
Fifth giant ex-planet of the outer Solar System: characteristics and remnants
近年来，人们逐渐发现，早期的外太阳系可能比今天拥有更多的行星。然而，到目前为止，还不知道一颗前巨行星实际上可能代表什么，以及它的轨道可能位于何处。利用最初提出的关系，我们发现了这颗冰冷的巨型前行星的合理轨道和物理特征，它在过去可能在土星和天王星之间的中途围绕太阳运行。这些关系与外太阳系其他天体的关系是可行的，从而支持了本文结果的有效性。第五颗巨大的前行星与外太阳系令人费解的天体之间可能存在的联系，如土星环和不规则卫星海卫一和菲比存在今天简要讨论。
2018-05-10 astro-ph.EP
Outer-planet scattering can gently tilt an inner planetary system
混沌动力学预计在行星形成期间和之后，解释巨大气体系外行星大偏心率的主要机制是行星-行星引力散射。同样的散射也被用来解释行星轨道平面相对于其主恒星自旋的不对准。然而，开普勒-56提出了一个观测难题，它有两颗内行星（b和c），它们几乎彼此共面，但与恒星赤道的倾斜度超过45度。因此，自旋-轨道错位可能是最原始的。相反，我们进一步发展了发现论文中的假设，即在更宽轨道上的行星通过散射产生不对准，并因此轻轻扭转内行星远离恒星的赤道平面。我们整合了开普勒-56 b和c的运动方程，以及一个不稳定的外部系统，该系统初始化有两个或三个质量为1000亿的行星。我们在这里讨论的是，产生巨大相互倾斜的剧烈散射是否能使内部系统保持完整，使其轻轻倾斜。在几乎所有最初有两颗外行星的情况下，内行星要么在恒星的赤道平面上保持几乎共面，要么它们剧烈地分散到高的相互倾斜和高的自旋轨道错位。相反，在有三颗不稳定外行星的系统中，共面内行星有28%的时间会产生足以解释观测结果的自旋-轨道错位，这与迄今为止报道的这种现象的观测频率一致。我们的结论是，在系统的外部多行星散射可能占这个新的人口共面行星斜星托管。
2016-07-28 astro-ph.EP
Stellar Spin-Orbit Alignment for Kepler-9, a Multi-transiting Planetary system with Two Outer Planets Near 2:1 Resonance
本文介绍了开普勒9多凌日行星系统中行星b的Rossiter-McLaughlin效应的光谱测量结果。由此产生的天空投影自旋轨道角是$λ=-13^{\circ} \pm 16^{\circ}$，它有利于一个对齐的系统，强烈反对高度失调，极性和逆行轨道。包括开普勒9号在内，现在共有4个多行星系统的罗西特-麦克劳克林效应测量，所有这些都与自旋轨道对齐一致。
2017-12-18 astro-ph.EP
Outer Architecture of Kepler-11: Constraints from Coplanarity
开普勒的多个凌日行星的紧凑系统的外部结构仍然缺乏约束，并且这些系统中很少有任何大质量外行星的轨道距离下限。我们推断一个假设的木星质量的行星轨道外部的六个凌日行星在开普勒-11的最小轨道距离和倾角的上限。我们的约束条件来自动力学模型以及开普勒任务提供的观测。首先，在最外层的凌日行星开普勒-11 g中没有凌日时间变化（TTV），这意味着该系统在距离恒星2 AU的范围内不包含木星质量扰动。其次，我们测试在什么样的初始条件下，一个木星质量的行星适度倾斜的过境行星将使他们的共同过境配置不太可能。凌日行星是长期耦合的，并且在长时间尺度上表现出小的相互倾斜，尽管最外面的凌日行星开普勒-11 g与内部五颗行星的耦合很弱。我们排除了在3.0天文单位内有一颗木星质量的行星，倾角为3度，以及更大的倾角到更远的轨道距离，除非在开普勒-11 f和开普勒-11 g之间的动力学间隙中存在一颗未被发现的行星。我们的限制取决于我们是否假设开普勒-11的六颗凌日行星最初是完全共面的，或者是否根据凌日行星的测量碰撞参量采用凌日行星之间的最小初始相互倾角。
2017-03-26 astro-ph.EP
Formation of Planetesimals in the Outer Solar System
本文综述外太阳系星子形成的相关模型，以及用于构建和完善现代星子形成理论的近期观测约束，凸显太阳系对研究行星生长初始阶段与行星形成最终结果的重要价值。
2025-08-01 astro-ph.EP
Shaping HR8799's outer dust belt with an unseen planet
HR8799是直接成像研究的基准系统。它有两个碎片带，位于四颗巨行星的内部和外部。本文考虑了四颗已知行星和可能的第五颗行星如何通过N体模拟与外部碎片群相互作用。我们发现，当只包括已知的行星时，我们的模拟预测的外带的内边缘比最近的ALMA观测表明的更接近最外层的行星。我们随后在我们的模拟中包括了第五颗行星，它具有一定的质量和半长轴，位于最外层的已知行星之外。我们发现，第五颗行星的质量和半长轴为0.1 $\mathrm{M_J}$和138 AU预测的外带，同意与ALMA观测，同时保持稳定的生命周期的HR 8799和低于目前的直接成像检测阈值。我们还考虑是否从外带向内散射的材料可以输入大量的质量到内带。我们发现，对于目前的年龄HR 8799，只有$\sim$ 1\%的质量损失率的内盘可以通过向内散射补充。然而，我们发现，较高的向内散射率在第一$\sim$ 1000万年的HR 8799预计将导致温暖的尘埃排放在一个类似的水平，目前观察到的，这可能会提供一个解释，在其他系统在$\sim10$百万年的明亮的排放。
2018-01-19 astro-ph.EP
VLT/NACO astrometry of the HR8799 planetary system. L'-band observations of the three outer planets
HR8799是迄今为止唯一直接成像的多系外行星系统。如果能更好地了解其轨道结构，将有助于深入了解宽轨道行星系的形成和动态演变。本文介绍了NACO在VLT获得的HR8799系统的L '波段观测，补充了对行星HR8799b、c和d的天体测量监测。我们研究了两个简单的情况下，（i）一个圆形的轨道和（ii）一个正面的轨道适合的天体测量数据的HR8799d在总时间基线为2年。结果表明，HR8799d的轨道相对于我们的视线是倾斜的，并建议轨道是轻微偏心或不共面的外行星和碎片盘。
2011-03-14 astro-ph.EP
Which Radial Velocity Exoplanets Have Undetected Outer Companions?
在单行星系统中观测到的太阳系外行星的径向速度（RV）偏心率分布表明，相当一部分行星是偏心的（$e > 0.1$）。在这里，我们调查的RV行星的偏心率产生的未被发现的外部同伴的影响。我们对模拟RV数据进行了蒙特卡罗模拟，以了解这种效应并预测其对观察到的分布的影响。我们首先量化未检测到的外部同伴的统计效应，并表明，这本身不能解释所观察到的分布。然后，我们修改的模拟，包括两个人口，一个零偏心率的行星在双行星系统和其他单行星从偏心分布。我们的模拟结果表明，一个很好的拟合所观察到的分布与45%的零偏心双行星和55%的单偏心行星。与观测到的分布相匹配，使我们能够确定一个已知的RV行星的轨道偏心率被一个未被发现的宽分离伴星所偏置的概率。我们的模拟表明，中等偏心的行星，与$0.1 < e < 0.3$和$0.1 < e < 0.2$，有一个$\sim 13%$和$\sim 19%$的概率，分别有一个未被发现的外伴星。我们鼓励高对比度直接成像和RV后续调查已知RV行星与中等偏心率，以测试我们的预测，并寻找以前未被发现的外部同伴。
2009-06-30 astro-ph.EP
Stability of the Outer Planets in Multiresonant Configurations with a Self-gravitating Planetesimal Disk
我们研究了一个大规模的星子盘上的外行星的动力学稳定性的影响，假设，最近已经建议，这些最初被锁定在一个紧凑的和多共振的配置作为气体驱动的迁移的结果在一个原行星盘。在我们的模拟中的所有机构之间的引力相互作用包括自洽使用Mercury6.5代码。几个初始的多共振配置和星子盘模型被认为是。在这样的条件下，一个强大的动力学不稳定性，表现为一个快速的巨行星迁移和星子盘分散，在大多数情况下，在小于40万年的时间尺度上发展。与忽略微行星间相互作用的模型相比，由于微行星间的引力相互作用而导致的动力盘加热导致微行星与冰巨星天王星和海王星之间更频繁的相互作用。考虑到快速演化的多共振配置与完全自洽的模拟，我们的结果是不一致的动力学不稳定性起源的晚期重轰炸，目前所考虑的尼斯模型的太阳系。
2014-06-09 astro-ph.EP
Observing Outer Planet Satellites (except Titan) with JWST: Science Justification and Observational Requirements
詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）将允许观测光谱，空间和时间分辨率的独特组合，用于研究我们太阳系内的外行星卫星。我们强调冰卫星的红外光谱和地质活动卫星的时间变化作为两个特别有价值的科学探索途径。虽然必须注意避免饱和问题，但JWST的观测模式应该为此类研究提供出色的红外数据。
2015-11-12 astro-ph.EP
Dynamical Constraints on Outer Planets in Super-Earth Systems
本文考虑多行星系统内的长期相互作用。特别是，我们认为已知的行星系的动力学演化造成的额外的假设行星上的偏心轨道。我们从一般的两行星系统的分析研究开始，表明如果两个行星具有可比的轨道角动量，则椭圆轨道上的行星将其所有的偏心率转移到最初的圆形行星。对单个超级地球系统HD 38858的应用表明，根据已知行星中会被激发的偏心率（尽管是周期性的），不太可能存在低于当前径向速度（RV）约束的附加假设行星，其中{ \textit{Msini} }=3- 10 M $_\oplus$，半长轴1- 10 au和偏心率0.2-0.8。然而，在已知行星附近的其他行星可以稳定系统，防止来自外行星的长期扰动。此外，这些额外的行星可以具有低于RV灵敏度的{ \textit{Msini} }，并且仍然影响它们的邻居。例如，对两个超级地球系统61 Vir的应用表明，一个额外的假设行星不能激发已知行星中的高偏心率，除非它的质量和轨道位于参数空间的有限区域。HD 38858中低于RV灵敏度的内行星也会修改上述关于排除参数空间的结论。这表明，在一个偏心的外行星和一个内行星在一个可疑的圆形轨道上的系统中，可能会推断出额外的稳定行星的存在。这加强了一个观点，即需要一个系统中的全部行星来评估其动力学状态。
2015-12-17 astro-ph.EP
Effects of Outer Giant Planets on In Situ Formation of Inner Super-Earths
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；The College of New Jersey（新泽西学院）；University of Nevada, Las Vegas（内华达大学拉斯维加斯分校）；Missouri State University（密苏里州立大学）
该研究通过N体模拟发现，外巨行星会影响内部超级地球的形成特征，太阳系巨行星使其更紧凑近圆，动力学活跃巨行星使其更偏心宽间距，结合两类系统可匹配超级地球的观测偏心分布。
2026-08-24 astro-ph.EP
Edge-of-the-Multis: Evidence for a Transition in the Outer Architectures of Compact Multi-Planet Systems
虽然紧凑的多行星系统的结构特征很好，但很少有人研究它们的“外边缘”或最外层行星的位置。在这里，我们提出的证据表明，所观察到的高多重开普勒系统截断在较小的轨道周期比可以解释的几何和检测偏差单独。为了证明这一点，我们考虑了假设行星的存在，这些行星的轨道超出了观测到的凌日行星，其性质由系统内半径和周期比均匀性的“豆荚中的豌豆”模式决定。我们评估了这些假设行星的可探测性，使用（1）一种新的方法来估计基于过境弦长比的多过境系统的相互倾斜分散度，以及（2）过境概率和探测效率模型，该模型考虑了行星多样性对完整性的影响。假设“豆荚中的豌豆”模式继续比观测到的更大的轨道分离，我们发现，$\gtrsim35\%$的开普勒紧凑的多应该拥有额外的检测到的行星以外的已知行星，构成了一个$\sim7σ$与缺乏这样的检测差异。这些结果表明，外部（$\sim100-300$天）地区的紧凑的多经验的截断（即“边缘的多”）或显着的崩溃的“豌豆在一个豆荚”模式，在系统的形式更小的半径或更大的周期比。我们概述了未来的观察，可以区分这些可能性，我们讨论了行星形成理论的影响。
2022-07-20 astro-ph.EP
Planetesimal driven migration as an explanation for observations of high levels of warm, exozodiacal dust
在很大一部分主序星的内部区域已经观测到了高水平的外黄尘。考虑到观测到的小尘埃颗粒的寿命很短，这些“exozodis”很难解释，特别是对于古老的（> 1亿年）恒星。外黄尘可以通过中红外线或干涉测量法观测到。我们假设exozodi是由行星分散的星子从外星子带向内，那里的碰撞时间尺度很长。在这项工作中，我们使用N体模拟来表明，在微行星散射的驱动下，行星向外迁移到带中，可以增加或维持微行星从外带散射到exozodi区域的速率。我们假设这种增加足以维持Gyr时间尺度上观察到的exozodi。这种假设不需要外带和外索动物的观测之间的相关性，因为外带可能太微弱而无法探测。如果星子驱动的迁移确实解释了观测到的exozodi，这项工作表明，exozodi的存在表明外行星和星子带的存在。
2014-04-09 astro-ph.EP
The Formation of Ultra-short-period Planets under the Influence of the Nearby Planetary Companions
本研究模拟内侧类地行星与外侧热木星组成的双行星系统，揭示外侧伴星长期摄动、潮汐耗散及质量比和偏心率如何促成USP行星，并解释常见观测构型。
2025-09-29 astro-ph.EP
Planetary System from the Outer Edge of the Inner Void -- Classes and Populations of Variety
行星是宇宙中常见的物体，无论是在观测上还是在理论上。然而，它们形成的标准理论遇到了许多困难，如尘埃沉降和盘寿命问题。我们对这些问题进行了实证分析，期望这些问题作为一个整体，可以表明一些一致的有效模式。因此，我们提出了一个动力学模型的行星形成的基础上的假设，内部的气体空洞通常是在磁盘中形成的，没有指定任何物理起源。该模式的基本过程是降尘、积尘和抛射。原行星盘中的尘埃在它长到一米大小时迅速下降。然后，它们都停在空隙的外缘，在那里气体摩擦消失。在稠密的相干环境中，这些尘埃团迅速相互聚合，容易引起逃逸。然后在那里形成了巨大的星团，它们是第一代行星。他们立即将周围较小的集群弹射到外部区域。它们是岩石行星、冷气巨人、冰巨人和“外海王星天体，包括”柯伊伯带/奥尔特云天体“，这取决于原始核心质量或吹离的距离。结合弹弓方程和凝聚方程的数值计算，我们得到了行星的星族图，包括大质量热变态的可能性，各种行星系的起源，以及流浪行星/天体的可能性。
2020-07-31 astro-ph.EP
Instability-Driven Dynamical Evolution Model of a Primordially 5 Planet Outer Solar System
在过去十年中，越来越多的证据表明，太阳系的观测状态可以在不稳定驱动的动态演化模型（如“尼斯”模型）的背景下顺利再现。到目前为止，所有成功实现的不稳定模型都集中在将四颗巨行星从更紧凑的配置演化到它们当前的轨道上。与此同时，形成和喷射更多行星的可能性也被讨论过，但从未成功实施。在这里，我们表明，一个大的阵列5行星（2个气体巨星+ 3个冰巨星）多共振初始状态可以导致一个适当的形成外太阳系，具有喷射的冰巨星在不稳定的阶段。特别是，我们的模拟表明，表征外太阳系的长期动力学的本征模可以密切匹配的5行星模型。此外，如果外行星的抛射时间尺度很短，在这种情况下也可以避免原始冷经典柯伊伯带的轨道激发。因此，太阳系是动力学弛豫的许多可能结果之一，可以起源于各种各样的初始状态。这使得建立一个太阳系早期动力学演化的唯一模型成为不可能。
2011-11-15 astro-ph.EP
Dynamically hot Super-Earths from outer giant planet scattering
\textit{Kepler}任务发现的数百个多行星系通常被观察到位于近距离（$\lesssim0.5$ AU），低偏心率和低倾角轨道。我们运行N体实验来研究不稳定的外（$\gtrsim1$ AU）巨行星，其末端轨道配置类似于径向速度人口，对这些接近的多个超级地球系统的影响。我们的实验表明，巨行星大大降低了内部超级地球的多重性，幸存的人口可以有大的偏心率（$e\gtrsim0.3$）和倾角（$i\gtrsim20^\circ$）的水平，反相关的多重性。因此，该模型预测存在一个人口的动态热单凌行星的典型偏心率和倾角的范围内的$\sim 0.1-0.5$和$\sim 10^\circ-40^\circ$。我们发现这些结果可以解释以下观测：（i）最近从凌日持续时间对\textit{Kepler}超级地球的偏心率测量;（ii）单凌日系统比多凌日系统具有更宽的恒星偏心角分布的初步观测;（iii）径向速度巡天发现的一些偏心超级地球的结构，如HD 1，125612 c. \textit{TESS}未来的观测将揭示更多动态热单凌行星，后续径向速度研究将能够测试我们的模型，看看它们是否有外部巨行星。
2017-03-28 astro-ph.EP
How the presence of a giant planet affects the outcome of terrestrial planet formation simulations
本文利用GENGA开展约50 Myr的N体模拟，考察不同质量、轨道半径的外侧巨行星及初始胚胎分布对类地行星形成的影响，发现巨行星会增强相互作用并使轨道更紧凑，但过近会抑制大质量岩质行星形成。
2024-05-07 astro-ph.EP
Orbital relaxation and excitation of planets tidally interacting with white dwarfs
白矮星行星系的观测证据主要是通过吸积金属，碎片盘和轨道微行星的外小行星的遗骸。然而，这些系统中的系外行星作为扰动因子发挥着至关重要的作用，并且它们本身可以在接近白矮星洛希半径的地方受到扰动。在这里，我们说明了一个程序计算之间的潮汐相互作用的白矮星和近球形固体行星。这个方法决定了行星的向内和/或向外漂移，以及行星是否会达到洛希半径并被摧毁。我们避免了常数潮汐滞后公式，而是采用Boué & Efroimsky（2019）的自洽长期达尔文-考拉展开式，其特征在于对质量函数的任意频率依赖性。我们采用广泛的动态粘度和旋转速率的行星，以跨越许多可能的结果，并提供了一个基础，为未来的研究个别系统与已知或假设的流变学。我们发现：（i）大质量的超级地球比小行星更容易被摧毁（例如绕WD 1145+017和SDSS J1228+1040运行的行星），（ii）低粘度行星比高粘度行星更容易被摧毁，（iii）生存和毁灭之间的边界可能是分形和混乱的。
2019-04-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stellar Activity and Exclusion of the Outer Planet in the HD 99492 System
间接探测系外行星的一个历史性问题一直是与宿主恒星的内在变化相抗衡。如果变化是周期性的，它可以很容易地模仿各种系外行星的特征，例如源于恒星表面的径向速度变化，而不是行星的存在。在这里，我们提出了一个更新的HD~99492行星系，使用新的径向速度和光度测量的过境星历精化和监测调查（TERMS）。我们对Ca II H\&K发射谱线的扩展时间序列和随后的分析表明，宿主星的活动周期为$\sim$ 13年。活动周期与外行星的轨道周期相关，因此其特征可能是由于宿主恒星的活动。我们还包括一个修改后的开普勒轨道解决方案的其余行星，随着一个新的过境星历。我们的过境搜索观察没有结果。
2016-03-10 astro-ph.EP
Discovery of a Third Transiting Planet in the Kepler-47 Circumbinary System
在九个已确认的凌星环联行星系统中，只有开普勒-47已知包含一颗以上的行星。开普勒-47 b（“内行星”）的轨道周期为49. 5天，半径约为$3\,R_{\oplus}$。开普勒-47 c（“外行星”）的轨道周期为303. 2天，半径约为$4.7\,R_{\oplus}$。在这里，我们报告发现了第三颗行星，开普勒-47 d（“中间行星”），它的轨道周期为187.4天，半径约为$7\,R_{\oplus}$。中间行星的存在使我们能够对所有三颗行星的质量进行更好的约束，其中$1σ$范围分别小于$26\,M_{\oplus}$，介于$7-43\,M_{\oplus}$和$2-5\,M_{\oplus}$之间。中、外行星的体积密度较低，在$1σ$水平上的密度分别为$ρ_{\rm middle} < 0.68$ g cm $^{-3}$和$ρ_{\rm outer} < 0.26$ g cm $^{-3}$。这两颗外行星是“紧密堆积的”，假设标称质量，这意味着没有其他行星可以稳定地在它们之间运行。所有的轨道都有低偏心率，几乎是共面的，不利于暴力散射的情况下，并建议温和的迁移在原行星盘。
2019-04-15 astro-ph.EP
Implications of atmospheric nondetections for Trappist-1 inner planets on atmospheric retention prospects for outer planets
本研究通过大气-内部演化模型揭示，Trappist-1b和c的无大气状态仅弱约束恒星演化，外层宜居带行星e和f因经历较短的蒸汽大气阶段，在98%的模型运行中仍保留大气，是JWST表征宜居带类地行星大气的最佳近期目标。
2023-07-27 astro-ph.EP
WASP-12b Exhibits Persistent In-Transit H$α$ Absorption
Carnegie Science Observatories（卡内基科学天文台）；Anton Pannekoek Institute for Astronomy, University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学安东·潘内科克天文学研究所）；Department of Physics and Astronomy, University of Nebraska at Kearney（内布拉斯加大学基尔尼分校物理与天文学系）；Thüringer Landessternwarte Tautenburg（图林根州陶滕堡天文台）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）
本研究针对超热木星 WASP-12b，通过 MMT/Hectochelle 观测发现其存在不遵循行星轨道运动的持续过量 Hα 吸收，结合 Athena++ 三维外流模型，证明强外流需三维模拟解释。
2026-08-26 astro-ph.EP
Observational constraints on the orbit and location of Planet Nine in the outer solar system
我们使用一套广泛的数值模拟来约束行星九的质量和轨道，最近提出的扰动在一个遥远的偏心轨道在外太阳系。我们比较我们的模拟对准偏心高半长轴柯伊伯带对象的观察到的人口，并确定哪些模拟参数是统计上与观测兼容。我们发现，只有一个狭窄的范围内的轨道要素可以重现的意见。特别是，第九行星的半长轴、偏心率和质量的组合强烈地决定了遥远的偏心柯伊伯带天体的轨道限制的半长轴范围。允许的轨道，限制柯伊伯带天体的半长轴超过380天文单位，近日点大约在150和350天文单位之间，半长轴在380和980天文单位之间，质量在5和20地球质量之间。轨道封闭的天体通常也有类似于行星的轨道平面，这表明行星与黄道倾斜约30度。我们将第九行星的允许轨道位置和估计亮度与之前和正在进行的调查进行比较，这些调查对行星的探测很敏感，并使用这些调查排除了大约三分之二的行星轨道。第九行星可能在远日点附近，亮度大约为$22<V<25$。在冲日，它的运动，主要是由于视差，可以很容易地在24小时内检测到。
2016-06-09 astro-ph.EP
The Fragility of the Terrestrial Planets During a Giant Planet Instability
如果巨行星经历轨道不稳定性，使一个或多个冰巨星蒸发，那么外太阳系的许多特征在数值模拟中都会重现。在这种不稳定期间，木星和土星的轨道发生偏离，跨越其2：1平均运动共振（MMR），这种共振交叉可以激发类地行星轨道。使用这种巨大的行星不稳定性的模拟大合奏，我们直接模拟在此过程中的类地行星轨道的演变，特别注意再现外行星的基本特征的系统。在保留四颗巨行星并以木星和土星超过2：1的MMR结束的系统中，我们发现至少有85%的概率至少有一颗类地行星丢失。此外，设法保留所有四个类地行星的系统通常会以类地行星的偏心率和倾角大于观测值而结束。类地行星轨道的激发水平与观测轨道相当的可能性小于~5%。如果我们考虑到外行星轨道复制良好的概率，我们发现内行星和外行星的轨道结构在同一系统中同时复制的概率为1%或更低。这些微小的概率增加了这样一种可能性，即巨行星的不稳定性发生在类地行星形成之前。这种情况意味着巨行星的不稳定性不是后期重轰炸的来源，类地行星的形成是在巨行星处于现代构型时完成的。
2015-10-28 astro-ph.EP
Outer Solar System Exploration: A Compelling and Unified Dual Mission Decadal Strategy for Exploring Uranus, Neptune, Triton, Dwarf Planets, and Small KBOs and Centaurs
将2013-2022年十年期调查的愿景和航行（V&V，国家研究委员会，2011年）目标与随后的预算概况进行对比，发现对太阳系中的每个理想目标进行单独的任务是根本不现实的。事实上，在目前的预算现实情况下，这些任务中很少有能够实现的。考虑到到达外太阳系的成本和难度，前往冰巨星系统和柯伊伯带的高价值科学任务之间的竞争是适得其反的。一个更好的方法是将这两个项目结合成一个综合战略，最大限度地提高许多科学学科和社区可以实现的科学，同时认识到务实的预算限制。
2019-08-30 astro-ph.EP
The Gap-Giant Association: Are Planets Hiding in the Gaps?
本文研究了同时拥有内部多凌日行星和外部巨行星的系统中缝隙的成因，发现缝隙中可存在典型小行星而保持动力学稳定，但外部巨行星引力不足以使其轨道倾斜至阻止凌日，从而否定了特定理论。
2025-07-17 astro-ph.EP
The Influence of Outer Solar System Architecture on the Structure and Evolution of the Oort Cloud
研究了外太阳系结构对奥尔特云（OC）结构演化和越地彗星流量的影响。特别是，我们试图量化巨行星作为“行星保护者”的作用。为了做到这一点，我们在四种不同的行星质量配置中进行了模拟，以了解每颗巨行星的重要性。由于外行星在OC形成的整个过程中都会改变其结构，因此我们将每个模拟整合到太阳系的整个年龄中。在这段时间里，我们遵循彗星轨道的演变，从他们的起点在原行星盘到他们的注入到OC到他们可能重新进入内行星区域。我们发现，OC的整体结构，包括边界的位置和彗星的相对数量在内部和外部的部分，并没有显着变化之间的配置;然而，作为行星质量的减少，捕获效率（TE）的彗星到OC和彗星的流量到可观测区域增加。我们确定，那些进化到穿越地球轨道的彗星主要来自内OC，但对初始原行星盘位置没有表现出偏好。我们还发现，至少有一个土星质量的物体的系统是有效的偏转可能穿越地球的彗星，但系统之间的流量差异与没有这样的行星是小于一个数量级。最后，我们讨论的行星和将更现实的行星吸积和迁移的情况下到模拟的影响，特别是现有的低TE和质量之间的差异的原行星盘和确定的OC的结构边界的行星的个人角色。
2013-05-22 astro-ph.EP
Giants are bullies: how their growth influences systems of inner sub-Neptunes and super-Earths
本研究通过N体模拟揭示外部巨行星增长影响内部亚海王星系统形成，低包层收缩率促进共存，冷木星系统半数可含内部亚海王星，与观测一致。
2023-05-11 astro-ph.EP
Evaluating the Dynamical Stability of Outer Solar System Objects in the Presence of Planet Nine
我们评估的动力学稳定性的选择外太阳系对象的存在下，拟议的新太阳系成员行星九。我们使用数值N体积分的蒙特卡罗套件来构建新行星的各种轨道根数，并评估第九行星存在时八个海王星外天体（TNO）的动力学稳定性。这些模拟表明，某些轨道要素（$a,e$）的组合导致第九行星对TNO起着稳定作用，否则它会因与海王星的相互作用而不稳定。这些模拟还表明，一些TNO在其寿命期间在几个不同的平均运动共振之间过渡，同时仍然保持与第九行星近似的拱点反对齐。这种行为表明，保持在一个特定的轨道上并不是轨道稳定的必要条件。作为我们的模拟的一个产品，我们提出了一个{ \it后验}概率分布的半长轴和偏心率的建议行星九TNO稳定性的基础上。因此，这一结果为支持这颗行星的存在提供了额外的证据。我们还预测，TNO可以分为多个群体的对象，以不同的方式与第九行星相互作用：一个群体可能包含像Sedna和2012 VP $_{113}$这样的对象，它们在第九行星存在时不会在半长轴上显著迁移，并且倾向于保持相同的共振;另一个群体可以包含像2007 TG $_{422}$和2013 RF $_{98}$这样的对象，它们可以在不同的共振之间迁移和转换。
2017-06-20 astro-ph.EP
Review: A Coherent and Comprehensive Model of the Evolution of the Outer Solar System
自从第一颗太阳系外行星被发现以来，我们面临着令人困惑的行星系多样性。像行星在气盘中的径向迁移和行星轨道不稳定性这样的过程，通常被用来解释太阳系外行星的奇异轨道，乍一看似乎并没有在我们的系统中发挥作用。然而，实际上，我们的太阳系的结构中有几个方面无法用巨行星原位形成和平稳演化的经典场景来解释。本文介绍了一个新的观点的演变外太阳系出现的所谓的“尼斯模型”及其最近的扩展。这个模型提供的故事描述了一个非常“动态”的太阳系，巨大的行星受到径向迁移和暂时的轨道不稳定的影响。因此，我们的系统和迄今为止在其他恒星周围发现的系统之间的多样性似乎不是由于在这里和其他地方运行的不同过程，而是源于混沌演化对初始和环境条件的微小差异的强烈敏感性。
2010-10-29 astro-ph.EP
Transit Probabilities in Secularly Evolving Planetary Systems
本文考虑是否人口的已知凌日系外行星提供了证据，额外的外行星在倾斜轨道上，由于这些行星的扰动效应的内行星的轨道。因此，我们开发了一种半分析方法来计算两个相互倾斜的行星被观察到过境的概率。随后，我们推导出一个简化的分析形式来描述两颗行星之间的相互倾斜如何演变，由于长期的相互作用与一个宽轨道倾斜的行星，并使用它来确定平均概率，这两个内行星被观察到过境。从开普勒-48和HD-106315的应用中，我们限制了这些系统中外行星的倾角（从RV得知）。我们也将这项工作应用到所谓的开普勒二分法，它描述了开普勒观测到的单凌日系统的过剩。我们发现了三种不同的方式来解释这种二分法：一些系统可能天生是单一的，一些多行星系统可能天生就有很大的相互倾斜，而一些多行星系统可能通过与倾斜的外行星相互作用而周期性地获得很大的相互倾斜。我们展示了如何将不同的机制结合起来，以适应开普勒系统与一个和两个过境行星的观察到的人口。我们还展示了如何过境两个行星系统的相互倾斜的分布约束的两个行星系统的扰动外行星的分数，因为这样的系统应该优先发现开普勒时，由于过境概率增加的内行星共面。
2017-03-29 astro-ph.EP
