A Primordial Origin for Misalignments Between Stellar Spin Axes and Planetary Orbits
气态巨行星的存在，其轨道位于非常接近其宿主恒星（“热行星”），可以在很大程度上解释为行星迁移，与原行星状星云的粘性演化有关。最近，在行星凌日期间对罗西特-麦克劳克林效应的观测显示，相当一部分被探测到的热彗星位于相对于其宿主恒星的自旋轴不对准的轨道上。这一观测事实使人们对盘驱动的迁移作为产生热彗星的机制的重要性产生了重大怀疑，从而重新确立了近距离行星轨道的起源是一个悬而未决的问题。在这里，我们表明，错位的轨道可以是一个自然的结果磁盘迁移。我们的论点在于增强丰富的双星同伴在恒星形成的环境中，其轨道平面是不相关的旋转轴的个别恒星。我们分析了动力学演化的理想化的原行星盘扰动下，从大规模的遥远的机构，并证明由此产生的引力矩的作用，错位的磁盘相对于其宿主恒星的自旋极的轨道平面。因此，我们预测，在没有强大的磁盘主机恒星角动量耦合或足够的耗散，以重新调整恒星的自旋轴和行星轨道，分数的行星系（包括系统的热海王星和超级地球），其角动量矢量是不对准的相对于他们的主机恒星应该是相称的速率的原始恒星的多重性。
2013-04-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Assessing the spin-orbit obliquity of low-mass planets in the breaking the chain formation model: A story of misalignment
行星系的自旋轨道相似性制约着其形成历史。一个大的行星度可能表明恒星和它的气体盘之间的原始错位，或者反映了形成后不同机制倾斜行星系的影响。观测和统计分析表明，大小在1到4 R $_{\oplus}$之间的行星系统具有很宽的轨道密度（$\sim0-30^{\circ}$）范围，并且单行星和多行星凌日具有统计上难以区分的轨道密度分布。在这里，我们重新审视“打破链”的形成模型，重点是理解自旋轨道不对称性的起源。这个模型表明，超级地球和迷你海王星通过行星盘的引力相互作用迁移到它们的宿主恒星附近，形成行星链锁定在平均运动共振中。在气盘扩散之后，大约90- 99%的这些行星系经历动力学不稳定性，这使得系统扩散。使用合成的过境观测，我们表明，如果行星出生在磁盘的磁盘角动量几乎与恒星的旋转自旋对齐，其最终的密度分布峰值在约$\sim$ 5度或更少，和单行星和多行星过境系统的密度分布是统计上不同的。通过将星盘排列作为一个自由参数，我们表明，如果假设行星形成于原始错位的出生盘中，并在$\gtrsim$ 10-20度处形成“倾斜”分布，则单行星和多行星过境系统的密度分布仅在统计上无法区分。我们讨论的背景下，恒星形成和潜在的影响，这种情况下形成模型的这些错位的起源。
2023-03-10 astro-ph.EP
Planet Formation in Disks with Inclined Binary Companions: Can Primordial Spin-Orbit Misalignment be Produced?
许多热木星（HJ）系统被观测到其恒星自转轴与行星的轨道角动量轴不一致。这种自旋轨道不对准的起源和HJ的形成机制仍然知之甚少。最近的一些研究表明，主恒星、原行星盘和倾斜的双星伴星之间的引力相互作用可能会使恒星的自转轴相对于盘的角动量轴倾斜，从而产生轨道偏离的行星系。这些以前的工作考虑了理想化的磁盘演化模型，忽略了新形成的行星的引力影响。本文探讨了盘光蒸发和行星形成与迁移对行星-恒星-盘-双星系统倾角演化的影响。我们考虑到行星盘之间的相互作用和引力自旋轨道耦合的主恒星和行星。我们发现，通过光蒸发的内部磁盘的快速耗尽减少了恒星的光激发。根据恒星的形成和迁移历史，恒星和行星之间的自旋-轨道耦合可能会降低甚至完全抑制恒星引力的激发。我们的工作限制了HJs的形成/迁移历史。另一方面，具有“冷”类星体或近距离超级地球的行星系，在有遥远的倾斜伴星存在的情况下，可能会经历恒星引力的激发。
2018-04-26 astro-ph.EP
A General Origin for Multi-Planetary Systems With Significantly Misaligned USP Planets
超短周期行星（英语：Ultra-short-period planets）是指轨道周期小于一天的系外行星，其独特之处在于它们的轨道位于主恒星的标称磁截断间隙内。在某些情况下，USP行星也被观察到表现出独特的动力学参数，例如相对于附近行星的倾斜角明显失调。在本文中，我们将探讨如何托管USP行星的多行星系统的几何形状可以预期随着恒星年龄的演变。特别是，我们探讨了USP行星的相互倾斜和宿主恒星的四极矩（$J_2$）之间的关系。我们使用长期微扰理论来预测过去的例子TOI-125系统的演变，然后使用长期N体模拟确认我们的结果的有效性。通过研究候选USP行星和TOI-125系统中其他三颗短周期行星之间的错位是如何产生的，我们打算更好地理解具有错位USP行星的系统的人口，以及如何在其动力学历史的背景下解释其观测参数。
2021-09-24 astro-ph.EP
Measurement of the Spin-Orbit Misalignment of KOI-13.01 from its Gravity-Darkened Kepler Transit Lightcurve
我们模型的不对称性的KOI-13.01过境光变曲线假设一个重力变暗的快速旋转的主恒星，以约束系统的自旋轨道对齐和过境参数。我们发现，我们的模型可以重现开普勒光变曲线的KOI-13.01与天空投影对齐λ = $23 \pm 4$度和与恒星的北极倾斜远离观测者$48 \pm 4$度（假设$M_* = 2.05 M_\odot$）。通过这两个测定，我们计算出这颗行星的轨道法线和它的恒星旋转极之间的净偏差为$56 \pm 4$度。在我们的几何解释中，简并也允许$124 \pm 4$度的逆行自旋轨道角。这是第一个来自重力暗化的自旋轨道测量，也是少数几个完整的（不仅仅是天空投影的）太阳系外行星自旋轨道错位测量之一。我们还测量了包含恒星扁率和重力暗化的精确凌日参数：$R_* = 1.756 \pm 0.014 R_\odot$、$R_p = 1.445 \pm 0.016 R_{Jup}$和$i = 85.9 \pm 0.4$度。新的较低行星半径落入凌日天体合理内部模型的行星质量范围内。一个简单的初始计算表明，KOI-13.01的圆形轨道显然与Kozai机制不一致，导致其自旋-轨道错位;行星-行星散射和恒星自旋迁移仍然是可行的机制。未来的开普勒数据将提高KOI-13.01凌日光变曲线的精度，从而可以更精确地确定凌日参数，并有机会使用测光罗斯特-麦克劳克林效应来解决逆行/逆行轨道确定简并。
2011-10-16 astro-ph.EP
Evolution of Spin Direction of Accreting Magnetic Protostars and Spin-Orbit Misalignment in Exoplanetary Systems: II. Warped Discs
原恒星与其吸积盘之间的磁相互作用往往会导致吸积盘的翘曲，并使恒星的自旋方向发生长期变化，因此自旋轴可能并不总是垂直于吸积盘。这可能有助于解释最近在一些系外行星系统中观察到的自旋轨道不对准。我们研究了磁翘曲/进动扭矩和内部应力的联合作用下的翘曲原行星盘的动力学，包括翘曲的粘性阻尼和弯曲波的传播。我们表明，当外盘轴与恒星的自旋轴不一致，光盘的演变对一个扭曲的稳定状态的时间尺度上，取决于光盘的粘度或弯曲波的传播速度，但在所有情况下，是远远短于自旋演化的时间尺度（百万年的顺序）。此外，对于最有可能的物理参数表征磁性原恒星，拱星盘和它们的相互作用，稳态盘有一个相当小的翘曲，这样，整个磁盘近似位于一个单一的平面所确定的外盘边界条件，虽然更极端的参数可能会引起更大的磁盘翘曲。与我们最近基于平盘的分析（Lai et al. 2010）一致，我们发现恒星上轻微翘曲盘的反作用磁矩可以使恒星自旋轴与盘轴对齐，也可以将其推向不对齐，这取决于星盘系统的参数。这意味着新形成的行星系可能在恒星自转轴和行星轨道对称轴之间有一定的倾角范围。
2010-12-09 astro-ph.EP
Resonant Excitation of Planetary Eccentricity due to a Dispersing Eccentric Protoplanetary Disk: A New Mechanism of Generating Large Planetary Eccentricities
我们提出了一种新的机制，产生大的行星偏心率。这种机制适用于行星在其同伴原行星盘的内腔中。具有内部截断的大质量盘可能由于与气体冷却相关的非绝热效应而变得偏心，并且可以在长寿命的相干进动偏心模式中保持其偏心率;当盘分散时，当行星和盘具有相同的拱点进动率时，内部行星将与偏心盘发生长期共振;然后，当系统经历共振时，行星的偏心率被激励到大值。在这项工作中，我们解决了偏心模式的一个模型盘广泛的质量。然后，我们采用一个近似的长期动力学模型来计算“行星+分散盘”系统的长期演化。在我们的计算中，这颗行星的偏心率很大（在0.1到0.6之间），尽管它的盘偏心率很小（$\lesssim0.05$）。这种偏心率激发可以理解为与“行星+盘”偏心率本征态的演化相关的模式转换（"避免交叉“）现象。
2022-11-14 astro-ph.EP
Vertical instability and inclination excitation during planetary migration
我们考虑一个双行星系统，它模仿气体驱动（II型）迁移的影响下的耗散力的影响下迁移。它已被证明，在平面的情况下，迁移导致共振捕获后的演变，迫使系统遵循家庭的周期性轨道。从与共面配置略有不同的行星开始，捕获也可以发生，此外，在某些情况下观察到行星倾角的激发。我们表明，激励的倾角发生时，平面家庭的周期性轨道，这是在行星迁移的初始阶段，成为垂直不稳定。在这些点上，{ \em垂直临界轨道}可能会产生稳定的$3D$周期轨道族，这将驱动迁移行星向非共面运动的演化。本文计算并给出了行星质量比不同值时，$2/1$和$3/1$共振的垂直临界轨道。此外，我们确定的极限值的偏心度的“倾斜共振”发生。
2014-07-14 astro-ph.EP
Planets in Spin-Orbit Misalignment and the Search for Stellar Companions
发现巨大的行星靠近它们的主星运行是早期系外行星科学最意想不到的结果之一。天文学家发现，这些“热彗星”中有很大一部分的轨道与它们的主恒星的旋转轴基本上不一致。我们最近报道了利用3.9米英澳望远镜的数据测量WASP-79 b的自旋-轨道失调。当代的行星形成模型产生的行星轨道几乎与其主恒星的赤道共面。我们讨论的机制，可以驱动行星进入自旋轨道错位。最常见的是Kozai机制，它需要一个遥远的大质量伴星存在于恒星-行星系统中。因此，我们描述了一个体积有限的直接成像调查的热木星系统与测量的自旋轨道角，寻找恒星同伴的存在和测试的Kozai假说。
2014-03-04 astro-ph.EP
Dynamical Excitation as a probe of planetary origins
本研究通过含恒星磁场塑造的渐变内边界原行星盘的数值模拟，证明致密行星系统的结构、偏心率等特征可由盘迁移过程解释，且比传统内边界模型更符合观测。
2025-10-01 astro-ph.EP
The excitation of planetary orbits by stellar jet variability and polarity reversal
行星形成于维持恒星喷流的活跃原行星盘中。喷流系统的动量损失可能会激发行星的轨道偏心率和倾斜度（Neclii 2005，AJ 130，280）。定量评估这种激励的影响，需要一个现实的建模与恒星喷流的动量损失剖面。在这项工作中，我们的线性动量损失模型作为一个随时间变化的随机过程，结果在一个零平均恒星加速度。动量损失可能涉及周期性或随机极性反转。我们表征轨道激励的变化时间尺度的函数，并确定一个新的激励共振行星的轨道周期和喷气机的变化时间尺度，前者等于后者的两倍。对于恒定的可变性时间尺度，共振是有效的周期性和随机极性反转，后者比前者更强。对于时变可变性时间尺度，当极性反转是周期性的时，共振交叉是更有效的激发机制。每种极性反转类型都有不同的特征，可以通过观察它的行星同伴来帮助限制恒星的磁历史。例如，如果共振交叉足够慢，行星向外迁移到距母星很远的地方是周期性极性反转激发的自然结果之一。应用激励机制的太阳系，我们发现，行星喷流的变化共振与周期性极性反转动量损失是一个可能的起源，迄今无法解释的木星轨道倾角6度。相对于太阳的赤道。
2012-08-24 astro-ph.EP
Flyby-induced misalignments in planet-hosting discs
我们现在有几个观测到的破裂原行星盘错位的例子，其中盘的内部区域相对于外盘严重错位。目前的模型表明，这种盘状结构可以由内部错位的伴星（恒星或行星）产生，但这些目前未观测到的伴星的出现率仍然未知。在这里，我们探讨是否可以形成一个强烈的不对准之间的内部和外部光盘没有这样的同伴。我们考虑一个光盘，有一个现有的差距-基本上分为两个地区的光盘-并使用飞越干扰光盘，导致错位。尽管考虑到这种情况下最乐观的参数，我们发现$\sim$ 45 $^{\circ}$的内外盘之间的最大错位，这些错位是短暂的。因此，我们得出结论，目前观察到的错位光盘必须窝藏内部，错位的同伴。
2019-11-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Measurements of Stellar Inclinations for Kepler Planet Candidates
本文对开普勒报告的行星系候选者的自旋轨道角进行了研究。通过结合由恒星黑子引起的流量变化推断的自转周期$P_s$和由高分辨率光谱学获得的投影自转速度$V\sin I_s$和恒星半径，我们试图估计恒星自转轴相对于视线的倾角$I_s$。对于凌日的行星系统，从我们的角度看，行星轨道是侧面的，恒星倾角$I_s$可以是自旋轨道对齐/不对齐的有用指标。我们新进行了光谱观测与斯巴鲁/HDS的15个KOI系统，其光变曲线显示周期性的通量变化。通过对它们的光变曲线和光谱的详细分析，发现它们中有些是双星，或者是流量变化太相干而不是由恒星黑子引起的，可能代表椭球变化，因此我们可以对8个系统的恒星倾角$I_s$进行约束。其中，KOI-262和280与$I_s=90^\circ$非常一致，表明自旋-轨道对准，而至少一个系统KOI-261显示出可能的自旋-轨道不对准。我们还获得了KOI-1463的小$I_s$，但凌日伴星似乎是一颗恒星而不是行星。KOI-257、269、367和974的结果是不明确的，可以用未对准或适度的差动旋转来解释。由于我们的方法可以适用于任何系统的恒星黑子，无论行星的大小，未来的观测将允许扩展的参数空间中的自旋轨道关系进行调查。
2012-07-25 astro-ph.EP
Measurements of Stellar Inclinations for Kepler Planet Candidates II: Candidate Spin-Orbit Misalignments in Single and Multiple-Transiting Systems
本文对{ \it Kepler}探测器探测到的25个候选行星系的主星进行了自旋-轨道对准测试。每颗恒星自转轴的倾斜角是根据其自转周期、自转线展宽和半径估算的。自转周期是用{ \it Kepler}测光时间序列确定的。转动谱线增宽是由Subaru/HDS的高分辨率光谱确定的。这些相同的光谱被用来确定恒星的光球参数（有效温度，表面重力，金属丰度），然后用恒星演化模型来解释，以确定恒星半径。我们将新样本与我们以前在这个问题上的工作中的7颗恒星相结合，发现这些恒星显示出统计趋势，倾角接近90 $^\circ$，与行星轨道对齐。在几个系统中，包括三个多行星系统（KOI-304、988、2261），都发现了可能的自旋-轨道错位。理想情况下，这些系统应该用补充技术-如罗西特-麦克劳克林效应、星点交叉异常或星震学-进行仔细检查，但由于这些系统中的视星等和凌日信号相对较弱，测量将很困难。
2014-01-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Bifurcated Evolutionary Pathways in Multi-planet Systems Driven by Misaligned Protoplanetary Disks
本研究揭示错位原行星盘与恒星扁率导致多行星系统分叉演化：低错位角产生共面低斜度系统，高错位角引发非绝热转变、激发链失稳，预测幸存系统与开普勒观测一致。
2025-04-11 astro-ph.EP
The excitation of a primordial cold asteroid belt as an outcome of the planetary instability
主要的小行星带（MB）质量较低，但受到动力学的激发。在这里，我们提出了一种新的机制，以激发MB在巨行星（“尼斯模型”）不稳定，这是预计有特色的木星和一个或多个冰巨人（“跳跃木星”- JJ）之间的反复密切接触。我们表明，当木星暂时达到足够高的水平的激励，无论是在偏心率和倾斜度，它会导致强大的强制矢量的偏心率和倾斜度在MB区域。因为在JJ不稳定性期间，木星的轨道“跳跃”，强迫矢量在整个MB区域的幅度和相位都不断变化。因此，整个冷的原始MB作为JJ不稳定性的自然结果而被激发。然而，这种激发的水平通常大于在MB中观察到的当前轨道激发。我们发现，随后的演变，太阳系是能够重塑由此产生的过激发MB到目前的轨道状态，并强烈的质量耗尽（$\sim$ 90 $\%$）与JJ不稳定相及其随后的演变在整个年龄的太阳系。
2018-08-02 astro-ph.EP
Architectures of Planetary Systems III: Excitation of Eccentricities and Inclinations
The Catholic University of America（天主教大学）；NASA Goddard Space Flight Center（美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心）；Center for Research and Exploration in Space Science and Technology, NASA/GSFC（NASA/GSFC空间科学与技术研究探索中心）；Department of Astronomy, University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校天文学系）；Department of Physics, University of Michigan（密歇根大学物理系）；Department of Astronomy, University of Michigan（密歇根大学天文学系）
基于分类框架，利用离散度和归一化角动量亏损指标，研究行星系统架构与轨道偏心率和倾角分布的相关性，发现大间隙系统动力学更活跃，并预测高倾角长周期行星群的存在。
2026-06-26 astro-ph.EP
Simulations of Winds of Weak-Lined T Tauri Stars. II.: The Effects of a Tilted Magnetosphere and Planetary Interactions
基于我们以前的工作（Vidotto et al. 2009 a），我们研究了弱线金牛座T星由于自转轴和磁偶极矩矢量之间的不对准而对风和磁层结构的影响。在这种配置中，系统失去了在对准情况下呈现的轴对称性，需要完全3D方法。我们对恒星风进行了三维MHD数值模拟，并研究了不同模型参数对恒星风的影响。系统达到与恒星相同的旋转周期的周期行为。我们发现，磁场线呈现振荡模式，并通过增加失调角，风速增加。我们的风模型使我们能够研究磁化风与磁化太阳系外行星的相互作用。这样的相互作用导致重联，产生沿着行星磁场线传播的电子，并产生无线电波长的电子回旋辐射。我们发现，一颗在0.05天文单位轨道上运行的近距离类木星行星的射电功率比在木星上观测到的大5个数量级，这表明来自年轻恒星的恒星风有可能产生强烈的行星射电辐射，在不久的将来可以用LOFAR探测到。这种无线电功率根据恒星旋转的相位而变化。我们还分析了来自未对准的恒星磁层的风是否会对行星迁移造成重大影响。相比对齐的情况下，我们表明，时间尺度τ_w为一个可观的径向运动的行星是较短的较大的失准角。而在排列的情况下，对于倾斜30度的恒星磁层，τ_w约为100Myr，对于半径为0.05AU的行星，τ_w的范围约为40 - 70Myr。（节录）
2010-07-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Disruption of Planetary Orbits Through Evection Resonance with an External Companion: Circumbinary Planets and Multiplanet Systems
双星周围的行星和多行星系统中的行星可能会经历共振偏心率激发和破坏，由于来自遥远的恒星伴星的扰动。这种“逃逸共振”发生在行星的拱点进动频率，由与内部双星或其他行星相关的四极驱动，与外部伴星的轨道频率相匹配。我们发展了一个分析理论来研究轨道共振对环双星和多行星系统的影响。我们推导出了系统长期演化过程中行星有效偏心率激发或共振俘获的一般条件。应用到环双星行星，我们表明，向内的行星迁移可能会导致偏心率增长，由于与外部扰动的evection共振，和周围的行星收缩双星可能无法生存的共振偏心率增长。另一方面，在多行星系统中，显著的偏心率激发发生在行星和双星半长轴的有限参数空间中，并且要求行星迁移足够慢。
2016-02-15 astro-ph.EP
Angular Momentum of Planet-Forming Disks: Implications for Infall Driven Misalignments
University of Virginia（弗吉尼亚大学）；University of Cambridge（剑桥大学）；Università degli Studi di Milano（米兰大学）；University of Michigan（密歇根大学）；University of Copenhagen（哥本哈根大学）
研究行星形成盘角动量，通过计算15个盘角动量并推导相关关系估计另外18个盘角动量，与理论预测比较，发现多数盘角动量低，后期吸积物质与附近云团相互作用或可解释盘与行星系统不对准。
2026-08-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Possible Tilted Orbit of the Super-Neptune HAT-P-11b
我们报告了偏心的，超海王星系外行星HAT-P-11b的罗西特-麦克劳克林效应的检测，根据径向速度测量与HDS安装在斯巴鲁8.2米望远镜，同时测光与FTN 2.0米望远镜，都位于夏威夷。在HAT-P-11b的行星凌日期间观测到的径向速度显示出持续的蓝移，表明系统中的自旋轨道不对准。投影的自旋-轨道失准角的最佳拟合值是$λ= 103_{-19}^{+23}$度。我们的研究结果支持了偏心系外行星系统可能具有显著的自旋轨道不对准（例如，HD 80606、WASP-8、WASP-14、WASP-17和XO-3）。这一事实表明，不仅是热彗星，而且像HAT-P-11b这样的超级海王星也曾经经历过动力学过程，如行星-行星散射或Kozai迁移。
2010-09-28 astro-ph.EP
Teetering Stars: Resonant Excitation of Stellar Obliquities by Hot and Warm Jupiters with External Companions
热木星系统中的恒星自旋-轨道不对准（不对准）已被广泛探测。这样的不稳定性可能揭示热木星动力学历史的线索。对产生偏心的常见解释包括高偏心率迁移和原始磁盘未对准。本文研究了另一种机制，产生恒星自旋轨道错位系统托管一个接近的行星与外部，适度倾斜的同伴。当恒星自转轴的进动率（由内行星驱动）变得与内行星的节点进动率（由伴星驱动）相当时，可能会由于长期共振而激发自旋轨道不对准。由于主恒星通过磁制动的自旋下降，这种共振可能在恒星的主序星寿命期间实现，对于广泛的行星质量和轨道结构。倾斜激励伴随着内行星和扰动之间的相互倾斜的减少，因此可以消除高倾斜。对于热彗星来说，恒星的自转轴与轨道轴有很强的耦合，而被巨行星伴星激发的彗星需要一个很强的扰动，通常位于1-2天文单位内。对于温暖的类星体，自旋和轨道轴的耦合较弱，而对于遥远的巨行星摄动（在几个到几十个天文单位），可能会达到共振。由于暖木星有很高的出现率，遥远的行星伴星具有适当的共振共振激发性质，因此在暖木星系统中，恒星的共振激发可能很常见，特别是对于那些绕着经历了显著自旋下降的冷恒星运行的暖木星。
2018-07-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Obliquity Constraints on the Planetary-mass Companion HD 106906 b
我们约束HD 106906的角动量结构，一个13 $\pm$ 2百万年的老系统在ScoCen复杂组成的一个紧凑的中央二进制，广泛分离的行星质量三级HD 106906 b，和一个碎片盘嵌套之间的二进制和三级轨道平面。我们测量三个向量的方向：伴星自旋轴，伴星轨道法线和盘面法线。使用Gemini/IGRINS的近红外高分辨率光谱，我们得到HD 106906 b的预计旋转速度为$v\sin{i_p}$ = 9.5 $\pm$ 0.2 km/s。这一测量结果与已公布的光度旋转周期一起意味着伴星几乎是在极点上被观测到的，其视线旋转轴倾角为$i_p$ = 14 $\pm$ 4度或166 $\pm$ 4度。相比之下，碎片盘被认为是几乎边缘上，所有三个矢量的可能不一致表明HD 106906 b是由湍流环境中的引力不稳定性形成的，无论是在磁盘还是云设置。
2021-08-30 astro-ph.EP
Orbital misalignment of the Neptune-mass exoplanet GJ 436b with the spin of its cool star
恒星的自转与其行星的轨道平面之间的夹角可以追溯出行星系的历史。靠近冷恒星的系外行星，由于与恒星对流包层的强烈潮汐相互作用，预计将在圆形的对齐轨道上运行。当行星经过它的恒星时，可以测量自旋轨道对准，但是这种基于地面的光谱测量对于冷却，缓慢旋转的恒星来说是具有挑战性的。在这里，我们报告的表征行星的三维轨迹围绕M矮星，来自映射的恒星光球沿弦的行星通过的光谱。我们发现海王星质量的系外行星GJ 436 b的偏心轨道几乎垂直于恒星赤道。在冷恒星周围，令人惊讶的离心率和未对准都可能是由于与尚未发现的外伴星的动力学相互作用（通过Kozai迁移）造成的。GJ 436b的这种向内迁移可能引发了现在维持其巨大外逸层的大气逃逸。因此，在靠近冷恒星的轨道上运行的偏心、错位的系外行星可能暗示了看不见的扰动的存在，并说明了在系外行星系统中看到的轨道结构的多样性。
2017-12-18 astro-ph.EP
Physics of Eclipsing Binaries. III. Spin-Orbit Misalignment
双星系统中的一个或两个组成部分的旋转轴（自旋）相对于。旋转轴被称为错位双星系统。到目前为止，已经测量了少数恒星和太阳系外行星的失准角。在这里，我们提出了一个完整的和严格的治疗错位的数学框架，并介绍了一个扩展到公共PHOEBE代码，实现了这个框架。我们讨论的罗氏几何失调，并介绍方法计算恒星的形状，平衡（广义拉格朗日）点的潜在和最低要求瓣存在。提出了有效的参数化错位的天空平面坐标和实施细节PHOEBE旁边的概念验证玩具模型，与已知的错位二进制DI Her的比较，并与错位的行星系统开普勒-13的比较。我们在附录中提供了模型的重要数学细节。本文伴随着PHOEBE 2.1的发布，该版本将很快从其网站http://phoebe-project.org上发布。
2019-01-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Uncovering Circumbinary Planetary Architectural Properties from Selection Biases
环双星行星系的新发现，为理解行星系的形成提供了新的思路。了解这些系统的结构特性对于约束不同的形成机制至关重要。我们首先重温了环双星行星的稳定极限。接下来，我们专注于食双星，并获得了一个解析表达式的过境概率在现实的设置，其中有限的观测周期和行星轨道岁差。然后，了解目前观察到的过境系统的建筑特性的基础上，贝叶斯分析和一系列的假设检验。我们发现：（1）在9个观测系统中，有8个系统的最内侧行星位于稳定极限附近，这与行星半长轴的对数均匀分布是一致的，而不是选择偏差; 2）行星轨道与恒星轨道几乎共面不是选择性偏差（$\lesssim 3^\circ$），这与以前的研究一起可能意味着环联星行星的出现率类似于单恒星系统; 3）只有一颗凌日行星的环双星系统的优势可能是由选择效应引起的; 4）Lidov-Kozai振荡的形成机制，它可能导致行星和恒星双星之间的错位和大的分离，与以前的研究一致，短周期恒星双星周围缺乏凌日环绕双星行星。作为4）的结果，日食时间的变化可能更适合在这种配置中探测行星。
2016-08-05 astro-ph.EP
One-third of Sun-like stars are born with misaligned planet-forming disks
本研究评估了年轻孤立类太阳恒星自旋轴与原行星盘外区的原初倾角，发现约三分之一系统存在原初未对齐，表明部分恒星倾角可能源于形成初期的条件。
2025-08-14 astro-ph.EP
Tidal evolution of the spin-orbit angle in exoplanetary systems
恒星自转和行星轨道轴之间的夹角（自转-轨道角）被认为携带了关于行星形成的初始条件和随后的迁移历史的有价值的信息。事实上，目前对罗西特-麦克劳克林效应的观测已经揭示了凌日系外行星的大范围自旋-轨道错位。我们详细研究了一个简单系统的潮汐演化，该系统包括一个类太阳恒星和一个热木星，同时采用平衡潮汐和惯性波耗散效应。我们发现，组合潮汐模型作为一个非常有效的重新排列机制，它预测了三个不同的状态的自旋轨道角（即，平行、极性和反平行轨道），但后两种状态最终接近平行自旋轨道配置。最近观测到的中间自旋轨道角是很难获得的。因此，目前的模型不能再现所观察到的自旋轨道角的广泛分布，至少在其简单的形式。这表明，观测到的自旋轨道角的多样性可能来自与外行星更复杂的相互作用，和/或可能是原行星盘和恒星自旋之间原始错位的结果，这需要进一步的详细研究。
2014-01-23 astro-ph.EP
Excitation of the Orbital Inclination of Iapetus during Planetary Encounters
土星的卫星土卫八的轨道位于一个过渡区域，拉普拉斯表面从赤道弯曲到土星的轨道平面。土卫八的轨道与当地拉普拉斯平面的倾角约为8度，这是出乎意料的，因为如果土卫八是由拉普拉斯表面上的环行星盘形成的，那么倾角应该是0。因此，似乎有某种过程增加了土卫八的倾角，而使它的偏心率接近于零（目前e=0.03）。在这里，我们研究的可能性，土卫八的倾角是在早期的太阳系不稳定时，土星和冰巨人之间的遭遇发生激发。我们发现，行星相遇对土卫八轨道的动力学影响敏感地依赖于最近的几次相遇的距离。在这里研究的10种不稳定情况中，有4种情况的轨道摄动太大，不可信。有一次，土卫八的轨道几乎没有受到影响。在其余五个例子中，土卫八倾角的扰动足以解释它的现值。然而，在其中三个例子中，土卫八的偏心率被激发到0.1-0.25，并且不清楚它是否可以通过一些后续过程（例如，潮汐和捕获的不规则卫星的动力摩擦似乎不够强）。因此，我们的研究结果意味着，只有2/10的不稳定情况（约20%）可以激发土卫八的倾角到目前的值（约30%的试验导致>5度），同时保持其轨道偏心率低。
2014-06-13 astro-ph.EP
Mutual Inclination Excitation by Stellar Oblateness
超短周期行星（USP）为行星的形成和迁移提供了重要线索。最近，人们发现，如果内轨道更近（$\lesssim 5R_*$）和行星周期比更大（$P_2/P_1 \gtrsim 5$），行星系的相互倾斜度就会更大（Dai等人，2018）。这表明USP经历了倾斜激发和轨道收缩。在这里，我们调查的相互倾斜的增加，由于恒星扁率。我们发现恒星扁率（在$\sim 1$ Gyr内）足以增强相互倾斜度来解释观察到的特征。这表明，USP可以与它们的行星同伴以近共面的配置迁移到更靠近主恒星的位置（例如，盘迁移+潮汐或原位+潮汐），在相互倾斜由于恒星扁率而被激发之前。
2020-02-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
The spin-orbit angle of the transiting hot jupiter CoRoT-1b
利用新的HIRES/Keck和FORS/VLT高精度测光系统测量了凌日行星系CoRoT-1的行星轨道与恒星自转轴的夹角。这些数据表明，这是一个高度倾斜的系统，预计自旋轨道角λ = 77 ± 11度。径向速度数据中的系统不确定性可能导致实际误差更大，未知量，这一结果需要进一步高精度光谱凌日测量来证实。现在已经在十几个太阳系外的行星系中测量到了自旋-轨道对准，其中几个显示出强烈的不对准。前三颗偏离轨道的行星都比木星大得多，而且轨道偏心。然而，CoRoT-1是一颗在圆形轨道上的木星质量的近距离行星。如果它的强烈错位得到证实，它将打破这种模式。几种类型的行星和轨道的失调系统的高发生率有利于行星-行星散射作为一种机制，使气体巨星在非常接近的轨道上。
2009-11-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Extreme Secular Excitation of Eccentricity Inside Mean Motion Resonance: Driving Small Bodies into Star-Grazing Orbits by Planetary Perturbations
众所周知，小行星和彗星会坠入太阳。白矮星的金属污染和像$β$ -Pic这样的年轻恒星的瞬态光谱特征提供了越来越多的证据，表明额外的太阳微行星可以达到极端的轨道偏心率并落在它们的母恒星上。我们的目标是开发一个通用的，实际上可实施的，半解析理论的长期偏心激励的小机构的平均运动共振与偏心行星有效的偏心率的任意值，包括短程力由于广义相对论。我们的半解析模型的限制性平面三体问题不使用任何级数展开，因此是有效的偏心率和半长轴比的任何值。该模型是基于绝热原理的应用，这是有效的，当岁差的经度的近心点的平均运动共振周期比天平动周期长得多。这使得大于1阶的共振中的小偏心率消失。我们提供了一个Mathematica笔记本与模型的实现允许直接使用感兴趣的读者。我们证实了与中等偏心率行星的4：1平均运动共振是将微行星的偏心率从近圆轨道提升到掠星轨道的最有力的共振。然而，如果行星过于偏心，我们发现这种共振变得无法泵的小行星的偏心率非常高的值。包含了广义相对论效应的行星质量被施加了一个条件，以驱使小行星进入掠星轨道。对于一个在太阳质量恒星（或白矮星）周围的$\sim$ 1天文单位的微行星，我们发现一个阈值行星质量大约是17个地球质量。最后，我们推导出了这个临界质量的解析公式。
2017-05-05 astro-ph.EP
Influence of periodic orbits on the formation of giant planetary systems
巨型行星系形成的后期具有丰富的动力学机制。先前对三颗巨行星最初在气盘中的准圆形和准共面轨道上的模拟表明，尽管气盘具有很强的偏心率和倾斜阻尼，但可以形成高度相互倾斜的配置。许多注意力都集中在倾斜型共振上，要求在行星迁移过程中获得大的偏心率。在这里，我们表明，倾斜激励也存在于小到中等的偏心率在两个行星系统，以前经历了一个喷射或合并，并在气相结束时接近共振的可重复性。我们执行这些行星系的动力学分析，指导计算的平面家庭的周期轨道和分歧的家庭的空间周期轨道。我们表明，在小到中等偏心率的倾斜激励可以产生（临时）捕获倾斜型共振和可能接近的非共面系统的空间周期性轨道有助于保持他们的相互倾斜在很长一段时间。
2018-04-25 astro-ph.EP
Creating retrogradely orbiting planets by prograde stellar fly-bys
有几颗行星被发现以逆行轨道（自旋轨道角θ> 90°）围绕其主星运行。目前，HAT-P-14 b的行星轨道角动量轴与其主星自转轴之间的最大测量投影角为$\approx$ 171°。形成这种错位的一个可能机制是通过行星与其他行星或恒星同伴之间的长期相互作用。然而，在这个过程中，发现很难获得逆行轨道的行星，特别是那些几乎完全逆着其主恒星轨道运行的行星（$\approx$ 180°），如HAT-P-14 b。相比之下，恒星经过的行星系的扰动可以有效地产生轨道失调。在这里，我们证明，不仅逆行飞越，但令人惊讶的是，即使是逆行飞越可以诱导逆行轨道。我们的模拟表明，根据所涉及的恒星的质量比，有显着的范围内的行星遭遇前的参数，反轨道行星是自然的结果。我们发现，最高的概率产生反轨道行星（$\approx$ 20%）是实现与近距离，共面飞的等质量的摄动与近心点距离的三分之一的初始轨道半径的行星。对于近心点距离等于行星初始轨道半径的飞掠，我们仍然发现，对于倾斜轨道（60° < i < 120°）上的大质量扰动，产生逆行行星的概率为$\approx$ 10%。由于通常在星团中更常见的是更远的飞越，这意味着倾斜的飞越可能比倾角< 60°的行星更容易逆行。(...)
2018-12-10 astro-ph.EP
Eccentricity excitation and merging of planetary embryos heated by pebble accretion
行星胚胎可以通过卵石吸积继续生长，直到它们成为巨大的行星核心。同时，这些胚胎相互作用，也迁移由于扭矩所产生的原行星盘。目的：我们的目标是研究卵石吸积如何改变经历I型迁移的胚胎的轨道演化。特别是，我们研究它们是否建立共振链，这些链是否容易不稳定，如果巨大的行星核心形成通过胚胎合并，从而发生更迅速地比卵石吸积单独。研究方法：对于第一次，我们进行自洽的全球尺度的辐射流体动力学模拟的双流体原行星盘组成的气体和卵石，后者被吸积嵌入胚胎。吸积加热，以及其他辐射过程，占正确建模的I型迁移。结果如下：我们跟踪了四个超级类地胚胎的演化，这些胚胎最初位于一个磁盘结构允许会聚迁移的区域。通常，胚胎合并是通过快速增加胚胎质量来促进的，并且打破了否则的寡聚生长。此外，我们发现，每个胚胎的轨道偏心率是相当兴奋（$\simeq0.03$），由于存在一个不对称的undersense叶的气体，一个所谓的“热尾”，产生的吸积加热的胚胎的附近。偏心轨道导致胚胎频繁地近距离接触，并使共振锁定更加困难。结论：在我们的模拟中，胚胎合并通常会产生一个巨大的核心（$\gtrsim 10\,\mathrm{M_{E}}$），在$10\,\mathrm{AU}$附近运行。卵石吸积自然伴随着偏心轨道的出现，这在今后解释系外行星系统结构的工作中应予以考虑。
2017-06-20 astro-ph.EP
Planetary Obliquity Excitation Through Pre-Main Sequence Stellar Evolution
该研究揭示主序前恒星收缩自转减慢过程中，其引力四极矩变化可通过绝热捕获使近距行星进入自旋-轨道共振激发倾角，虽潮汐作用会让该激发瞬时发生，但能为后续行星间相互作用的长期共振捕获铺垫，解释系外行星非零倾角的普遍成因。
2025-10-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Heating, Excitation, Dissociation, and Ionization of Molecules by High-Energy Photons in Planetary Atmospheres
本文建立非热电子向H2O、H2和O2分子的能量传递模型，揭示不同能量电子在电离、解离、激发与加热通道间的分配规律及其对系外行星大气研究的意义。
2025-06-15 astro-ph.EP
Excitation of Planetary Obliquities Through Planet-Disk Interactions
行星自转轴与轨道轴的倾斜度（英语：tilt of a planet's spin axis off its orbit axis）是一个基本的物理特性，在决定行星的全球循环和能量再分配方面扮演着核心角色。此外，最近的研究还强调了行星的重要性，不仅塑造了系外行星的物理特征，而且塑造了它们的轨道结构。因此，识别和表征非零轴向倾斜激励的主导过程是至关重要的。在这里，我们强调了一个简单的机制，早期运作，可能是许多太阳系外行星，甚至可能是太阳系行星的基础。当行星仍在原行星盘中形成时，盘的引力势引起轨道的节后退。这种衰退的频率随着盘的消散而降低，当它与行星自转轴进动的频率交叉时，大的行星进动可能会通过捕获而被激发成长期的自旋轨道共振。我们研究了遇到这种共振的条件，并计算了在很宽的参数空间范围内产生的激励。半长轴在$0.3 \ \mathrm{AU} \lesssim a \lesssim 2 \ \mathrm{AU}$范围内的行星最容易受到影响，但大的$a$行星也可能受到影响。我们提出了一个案例研究天王星和海王星，并表明，这种机制可能无法帮助解释他们的高结晶度。虽然它可以发挥作用，如果微调和设想在孤立的运作，大规模的行星激发很可能被行星间的引力扰动抑制。
2019-04-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Are Inner Disc Misalignments Common? ALMA Reveals an Isotropic Outer Disc Inclination Distribution for Young Dipper Stars
斗星是一种常见的年轻变星，白天会有高达百分之几十的暗变。一个标准的解释是，勺形星拥有接近边缘（70度）的原行星盘，允许近距离（< 1 au）的尘埃稍微提升到中平面之外，以部分掩盖恒星。一个面向上的斗盘和越来越多的证据，内部光盘错位的识别带来了这种情况下的问题。因此，我们统一（重新）推导出24个斗盘的倾角解决（亚）毫米干涉从ALMA。我们发现，斗盘倾角是一致的各向同性分布超过0-75度，以上的发生率下降（可能是由于光学厚盘中平面阻挡其宿主恒星的观测选择效应）。这些发现表明，北斗现象是无关的外（>10 au）光盘解决ALMA和内部光盘错位可能是常见的原行星阶段。不止一种机制可能会导致北斗七星现象，包括吸积驱动的扭曲和倾斜的（亚）恒星或行星伴星造成的“破碎”圆盘。
2019-12-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Configurations of Bounded and Free-floating Planets in Very Young Open Clusters
疏散星团（OC）通常是年轻的，适合研究行星系的形成和演化。迄今为止，只有四颗行星在OC中被发现有径向速度测量。与此同时，许多自由浮动的行星（FFP）已经被发现。我们利用N体模拟研究年龄小于1000万年的非常年轻的疏散星团中多行星系的演化和最终构型。经过1000万年的演化，61%-72%的行星仍处于束缚状态，55%以上的行星系将保持其初始轨道构型。对于有一颗行星被抛出的系统，超过25%的系统中幸存的行星在未对准的轨道上。在星团中，有偏差的行星系的比例大于6%，只有1%的行星在逆行轨道上。我们还得到了一个正相关的生存行星的数量和距离集群中心$r$：行星系与一个较大的$r$往往是更稳定。此外，质量大于$M_\odot$ 2.5的恒星很可能不稳定并失去行星。这些结果与目前的观察结果大致一致。行星系的稳定性较差，我们得到了一个粗略的判据：大多数$a_{\rm b}(1-e_{\rm b}^2)$ >100 AU的双星系统能够保持所有的初始行星存活。最后，80%的FFP被驱逐出集群，而其余的（~20%）仍然留在主机集群中，其中大部分集中在中心（<2 pc）。
2013-07-15 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
The tidal interaction of an orbiting giant planet with a star near the Kraft break: the excitation of $r$-modes and the retention of orbital and spin angular momenta misalignment
本文研究Kraft break附近1.3倍太阳质量恒星与近轨巨行星的潮汐相互作用，通过垂向平均模型解释r模特性与潮汐响应，发现这类热木星系统轨道-自旋重新对准效率远低于类太阳恒星系统。
2025-09-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Magnetic and Gravitational Disk-Star Interactions: An Interdependence of PMS Stellar Rotation Rates and Spin-Orbit Misalignments
存在的巨大气态行星居住在其宿主恒星附近，可能是通过原行星状星云进行大规模径向迁移的结果。在这张图片的背景下，相当一部分这样的行星的显著轨道特性可以归因于外部扭矩，这些扭矩扰动了盘与其宿主恒星的自旋轴的对齐。因此，获得的轨道曲率表现出敏感的依赖于物理的盘-星相互作用。本文从盘星角动量转移的角度分析了类太阳恒星自旋轨道不对准的原始激发。我们首先计算恒星的前主序星旋转演化，占自旋由于引力收缩和吸积以及自旋由于磁星盘耦合。我们特别注意角动量转移的吸积，并表明，虽然一般次主导的引力收缩，这一过程在很大程度上是由恒星的磁场的形态控制（即特定的角动量吸积的恒星与八极为主的表面场是小于由偶极为主的恒星吸积的数量级）。随后，我们研究了长期的旋转轴动力学的磁盘轴承的恒星，占恒星和磁盘属性的时间演化，并表明，错位优先激发恒星旋转的系统是不是压倒性的快速。此外，我们表明，激发自旋轨道错位发生冲动，通过遇到恒星进动频率和磁盘扭矩频率之间的共振。累积起来，本文开发的模型开辟了一个以前未探索的途径，以统一的方式了解星盘演化及其后果。
2013-10-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
A tidally detached super Neptune on a strongly misaligned retrograde orbit
Centro di Ateneo di Studi e Attività Spaziali “G. Colombo” – Università degli Studi di Padova（帕多瓦大学太空研究与活动中心“G. Colombo”）；INAF - Osservatorio Astronomico di Padova（意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台）；Dipartimento di Fisica e Astronomia “Galileo Galilei”, Università di Padova（帕多瓦大学伽利略·伽利雷物理与天文学系）；INAF - Osservatorio Astrofisico di Catania（意大利国家天体物理研究所卡塔尼亚天文台）；Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università di Padova（帕多瓦大学物理与天文学系）；INAF - Osservatorio Astrofisico di Torino（意大利国家天体物理研究所都灵天文台）；INAF - Osservatorio Astronomico di Roma（意大利国家天体物理研究所罗马天文台）；Fundación Galileo Galilei-INAF（伽利略·伽利雷基金会-INAF）；INAF - Osservatorio Astronomico di Palermo（意大利国家天体物理研究所巴勒莫天文台）
研究通过高精度径向速度测量和光谱分析，确定TOI-1710 b的倾角为149度，表明其逆行轨道，挑战了之前关于高偏转迁移在该区域作用较小的结论。
2026-04-21 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
The resilience of Kepler systems to stellar obliquity
开普勒任务及其后继者K2带来了一连串的凌日行星。这些行星系中有许多都有多个成员，但也有很大一部分只有一个凌日行星。这种过多的单星系导致了一种建议，即多达一半的开普勒系统可能在轨道之间具有显著的相互倾斜，从而减少了凌日数（所谓的“开普勒二分法”）。在最近的一篇论文中，Spalding & Batygin（2016）证明了，如果恒星的自转轴相对于行星轨道平面有足够的偏差，那么年轻扁圆恒星产生的四极矩能够使近距离行星系的组成轨道发生偏差，足以减少它们的凌日数。此外，密集的行星系在这一过程中很容易变得不稳定。在这里，我们调查的普遍存在的恒星密度驱动的不稳定性系统内的多重性的范围。我们发现，大多数行星系的分析，包括那些只有2颗行星，经历不稳定的恒星旋转周期小于3天，恒星倾斜30度的顺序。此外，我们能够在K2-38系统中对恒星的平行度设置上限（平行度<20度），目前还没有其他测量自旋轨道错位的方法。鉴于已知的参数的T-Tauri星，我们预测，1/2的超地球质量系统可能会遇到的不稳定性，在一般的分数通常提出来解释观测到的单凌系统的丰度。
2018-03-03 astro-ph.EP
Effects of stellar flybys on planetary systems: 3D modeling of the circumstellar disks damping effects
星团中的恒星飞掠被怀疑会影响行星系的轨道结构，导致偏心率激发和行星轨道与恒星赤道面之间的轨道不对准。我们探讨是否在行星的轨道要素的脉冲变化，所造成的双曲线恒星飞越，可以完全阻尼周围的恒星盘。分散星团所需的时间实际上与星周盘的寿命相当。我们在3D中模拟了一个由太阳型恒星组成的系统，该恒星被一个低密度盘包围，其中嵌入了一颗巨大的行星，第二颗恒星以双曲线的轨道与第二颗恒星相遇，第二颗恒星具有相似的质量和自己的盘。我们专注于极端的配置，一个非常深的恒星飞越扰动外部轨道上的类木行星。这可以完全测试磁盘消除恒星相遇影响的能力。我们发现，在恒星飞掠过程中的磁盘的质量损失量小于在2D模型中，其中一个单一的磁盘被认为是由于在遇到两个磁盘之间的质量交换。偏心率的阻尼比2D模型中的阻尼稍快，并且它发生在几千年量级的时间尺度上。大约10^4年后，在行星系统中留下的唯一痕迹是恒星赤道面和行星轨道之间的一个小于9度的小偏差。在一个现实的模型的基础上的三维模拟的恒星-行星-磁盘的相互作用，我们发现，恒星飞掠不能激发显着的偏心率和倾角的行星在星团。行星所在的星周盘在很短的时间尺度上阻尼了任何恒星相遇过程中产生的两个轨道参数的所有阶跃变化。所有过去的遭遇记录都被删除了。
2014-02-01 astro-ph.EP astro-ph.IM
Circular periodic orbits, resonance capture and inclination excitation during type II migration
我们认为行星系的斯托克斯型耗散力模仿II型迁移过程的结果的影响下发展。随着向内迁移的进行，行星遵循圆形家族（它们开始在圆形轨道上），即使它们最初几乎共面，也可以实现共振捕获。然后，在圆形族所具有的\textit{vertical critical orbits}（VCO）处，倾斜激励可以突然发生。行星现在由空间椭圆族引导，这些椭圆族从这些临界轨道分叉。本文中，我们执行的直接链接相互倾斜的稳定行星系的圆形轨道被困在\textit{mean-motion resonance}（MMR）的存在VCO的高值的多重性。结果表明，循环族周期轨道的多重数越多，出现的VCO（对应于更多的MMR）越多。通过这种方式，我们可以为圆轨道上存在共振行星提供一个理由，如果它们相互倾斜，它们甚至可以稳定地进化。
2017-03-25 astro-ph.EP
Chaotic Excitation and Tidal Damping in the GJ 876 System
M矮星GJ 876是已知距离多行星系最近的恒星。三颗外行星被锁定在一个混沌的拉普拉斯型共振和一个明显偏心的短周期超级地球中，这个系统代表了对太阳系外行星动力学的独特阐述。一个关键的问题，关系到这个系统的长期演化，以及近距离行星的命运，是如何保持最内侧行星的显着偏心率，以对抗与宇宙年龄相当的时间尺度上的潮汐循环。在这里，我们采用随机长期扰动理论和N体模拟表明，最内部的行星的轨道是由外在的混沌强迫和潮汐耗散之间的微妙平衡。因此，行星的轨道偏心率代表了其潮汐品质因数的间接测量。根据该系统的现今结构，我们估计太阳系外的超级地球GJ 876 d具有太阳系气体巨星的潮汐Q~ 10，000 - 100，000- a值特征。
2018-02-23 astro-ph.EP
Engulfment of a hot Jupiter as a possible origin of the rapid spin and internal spin misalignment of the planet-hosting red giant Kepler-56
The University of Tokyo（东京大学）
开普勒-56的快速自转和内部自转倾斜可能源于热木星吞噬，通过角动量供应机制解释其红巨星阶段的自转特征。
2025-10-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
3D orbital architecture of a dwarf binary system and its planetary companion
由于双星系统的恒星质量和轨道大小的多样性，以及恒星-恒星、恒星-行星和行星-行星之间复杂的相互作用，一直以来都很难完全刻画与双星系统相关的行星系。在这里，我们报告了低质量双星系统GJ 896 AB的高精度天体测量观测，揭示了一个类似彗星的行星伴侣（GJ 896 Ab）的存在。这颗行星伴星与主星GJ 896 A相关，估计质量为2.3木星质量，轨道周期为284.4天。同时分析了用几台望远镜在光学和红外线上获得的相对天体测量数据，以及用甚长基线阵列（VLBA）在无线电波长上获得的绝对天体测量数据，首次揭示了双星系统和行星伴星的充分特征化的三维（3D）轨道平面取向。发现行星和双行星轨道呈逆行配置，并且两个轨道平面之间有很大的相互倾斜角（$Φ$ = 148度）。在行星形成的背景下，描述带有行星的双星系统的3D轨道结构是很重要的，因为它可以揭示系统是由盘碎片还是湍流碎片形成的，以及自旋轨道不对准的起源。此外，由于大多数恒星都是双星或多星系统，我们对这类系统的理解将有助于进一步理解行星形成的一般现象。
2022-08-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planetary Desert around Compact Binaries: Dynamical Instability Triggered by Resonance-Induced Eccentricity Excitation
Institute for Astronomy, School of Physics, Zhejiang University（浙江大学物理学院天体物理研究所）；Center for Cosmology and Computational Astrophysics, Institute for Advanced Study in Physics, Zhejiang University（浙江大学物理高等研究院宇宙学与计算天体物理中心）；Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学李政道研究所）；Department of Astronomy, Center for Astrophysics and Planetary Science, Cornell University（康奈尔大学天文学系天文与行星科学中心）
研究通过模拟多行星双星系统的长期动力学，发现共振诱导的偏心率激发可引发连锁反应，导致双星行星沙漠的形成。
2026-02-28 astro-ph.EP astro-ph.HE
Friends of Hot Jupiters II: No Correspondence Between Hot-Jupiter Spin-Orbit Misalignment and the Incidence of Directly Imaged Stellar Companions
多恒星系统是很常见的，但很少有人知道恒星伴星对行星系形成和演化的影响。例如，恒星伴星可能促进了热彗星向内迁移到它们现在的位置。许多观测到的短周期气体巨行星的轨道也与其恒星的自转轴不一致，这也被归因于在非共面轨道上存在一个大质量的外伴星。我们提出了一个多波段直接成像调查的结果，使用凯克NIRC 2测量的分数短周期气体巨行星中发现的多恒星系统。在三年的时间里，我们完成了对50个目标（“热彗星之友”）的调查，其中27个目标显示出多体相互作用的一些特征（未对准或偏心轨道），23个目标在对照样本中（对准良好和圆形轨道）。我们报告的质量，预计分离，并确认共同的自行车周围发现的17颗恒星的19个恒星同伴。校正调查的不完整性，我们报告的同伴分数的$48\%\pm9\%$，$47\%\pm12\%$，和$51\%\pm13\%$在我们的总，错位/偏心，和对照样品，分别。这个伴星的总分数是$2.8\,σ$，大于伴星的分数大约是$50-2000\,$ AU。我们没有观察到错位/偏心热木星系统和恒星同伴的发病率之间的相关性。结合我们以前的径向速度调查的结果，我们确定$72\% \pm 16\%$的热彗星是多行星和/或多恒星系统的一部分。
2015-01-13 astro-ph.EP
Not a simple relationship between Neptune's migration speed and Kuiper belt inclination excitation
我们提出了在我们的太阳系的巨行星迁移的数值模拟，并研究行星迁移的速度如何影响由此产生的人口的小机构（测试粒子）向外散射，随后被捕获到海王星的3：2平均运动共振（冥王星）以及热经典柯伊伯带人口的倾斜。我们没有找到一个一致的测试粒子倾斜激发和e-折叠行星迁移时间尺度的范围内5-50万年之间的关系。我们的结果提供了一个反例Nesvorny 2015的发现，即冥王星和热经典倾角随着海王星迁移的e折叠时间尺度的增加而显着增加。我们认为，这些不同的结果可能是由于不同的世俗架构的巨行星迁移期间和之后。行星初始条件的微小变化和行星迁移数值实现的差异会导致行星倾角长期模式的不同幅度，这会导致模拟中测试粒子的最终倾角分布不同。我们的结论是，观测到的柯伊伯带天体的大倾角色散并不需要海王星的迁移是缓慢的，行星迁移与e-折叠时间尺度为5，10，30，50万年都可以产生类似于观测到的冥王星和热经典人口的倾角色散，与倾角激发和迁移速度之间的程度没有相关性。
2019-05-31 astro-ph.EP
