Statistical Analysis of the Dearth of Super-eccentric Jupiters in the Kepler Sample
热偏心率可能是在原地形成的,或者是通过两种迁移机制之一(盘迁移或高偏心率迁移)被传递到它们所观察到的短时间内。如果热夸克是由高偏心率运移产生的,那么在热夸克的运移过程中,我们将看到一些“超偏心”夸克。我们更新了一个预测的超偏心彗星的数量,我们希望在开普勒样本中观察到,如果所有的热彗星通过高偏心率迁移和估计开普勒观察到的真实数量。我们发现观测结果与高偏心率迁移的预测不匹配,置信度为94.3%,并表明高偏心率迁移最多可以解释开普勒发现的热彗星的62%。
2022-12-14 astro-ph.EP
Eccentricity Evolution of Warm Jupiters: The Role of Distant Perturbers and Nearby Companions
Anhui Normal University(安徽师范大学)
本研究通过N体模拟揭示远距离扰动者和近邻伴星共同影响热木星偏心率演化,发现近邻伴星可抑制远距离扰动者导致的偏心率振荡,形成双峰偏心率分布。
2026-02-12 astro-ph.EP
Possible Outcomes of Coplanar High-eccentricity Migration: Hot Jupiters, Close-in Super-Earths, and Counter-orbiting Planets
我们研究了近共面偏心分层三元系统中近距离行星的形成,通过内部行星和外部扰动之间的长期相互作用(共面高偏心率迁移,CHEM)。通过考虑内行星的有限质量效应,我们推广了以前关于仅通过引力相互作用的点质量的成功CHEM的分析条件的工作。我们发现有效的CHEM要求系统的m_1<<m_0和m_1<<m_2。除了点质量的重力,我们研究的重要性,短程力,并提供了一个分析估计的迁移时间尺度。我们进行了一系列的数值模拟CHEM系统组成的一个太阳般的中心恒星,巨大的气体内行星和行星外扰动,包括短程力和恒星和行星耗散潮汐。我们发现,大多数这样的系统最终与潮汐中断,一小部分的系统产生的逆热扰动(HJ),但没有逆行的。此外,我们将CHEM扩展到超地球质量范围,并表明在近地轨道上形成超地球也是可能的。最后,我们进行了CHEM模拟所观察到的分层三重和反轨道HJ系统。我们发现CHEM可以解释部分前系统,但它通常是很难重现反轨道HJ系统。
2016-12-19 astro-ph.EP
Observable Predictions from Perturber-coupled High-eccentricity Tidal Migration of Warm Jupiters
暖行星(周期在10到200天之间的气体巨行星)的起源是系外行星形成和演化的一个悬而未决的问题。我们调查一个特定的迁移理论,其中一个温暖的木星是耦合到一个扰动的伴星,激发长期偏心振荡在温暖的木星,导致定期关闭恒星通道,可以潮汐收缩和圆化其轨道。如果这样的伴星存在于温暖的木星系统中,它们很可能是巨大的,并且距离很近,这使得它们有可能被探测到。我们生成了一组温暖的扰动人口能够从事高偏心率潮汐迁移和计算的扰动通过各种观测指标的可探测性。我们发现,这些扰动的一小部分应该是可检测的开普勒光变曲线,但大多数应该是可检测的精确径向速度测量超过3个月的基线和盖亚天体测量。我们发现这些结果是强大的扰动参数分布的假设。如果在3个月的基线上对暖彗星的伴星进行高精度径向速度搜索,没有发现大量大质量伴星的证据,这将表明扰动耦合的高偏心率迁移不是暖彗星的主要传递方法。
2021-02-05 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
Exterior Companions to Hot Jupiters Orbiting Cool Stars are Coplanar
自从第一颗太阳系外行星被发现以来,热彗星的存在就对行星形成理论提出了挑战。人们通常认为,巨行星形成于远离其宿主恒星的地方,在那里,像水这样的挥发性物质以固态存在,这使得巨行星的核心更容易积累。已经提出了几种机制来解释巨行星如何从它们的诞生地向内迁移到短周期轨道。其中一个机制,称为Kozai-Lidov迁移,需要在相对于热木星轨道平面倾斜超过$\sim40$度的轨道上存在遥远的同伴。在热木星系统中,宽伴星的高出现率支持了这一迁移理论。然而,这些被探测到的行星和恒星伴星的确切轨道倾角尚不清楚,因此不清楚这些伴星的相互倾角是否足够大,足以让科扎伊-利多夫过程运作。本文表明,在具有对流外层的冷星系统中,热彗星的大部分宽行星伴星的轨道必须与热彗星的轨道和宿主星的自旋很好地对准。对于伴星倾角的各种可能分布,分布的宽度必须小于$\sim20$度,以重建具有良好保真度的观测结果。因此,伴星的轨道很可能与热彗星的轨道很好地对齐,并且Kozai-Lidov机制不会在这些系统中强制迁移。
2017-10-04 astro-ph.EP
Forming Different Planetary Architectures . I . Formation Efficiency of Hot Jupites from High-eccentricity Mechanisms
过去几十年发现的系外行星提供了一个新的巨型系外行星样本,即热彗星。由于缺乏足够的材料,在目前的位置热的雪线,他们被认为是形成外部雪线。然后,迁移到通过与气体盘或高偏心机制的相互作用观察到的位置。我们研究了不同的高偏心率机制的效率,形成近共面多行星系统中的热超导体。这些机制包括行星-行星散射机制、Kozai-Lidov机制、共面高偏心率迁移机制、长期混沌机制,以及我们在工作中发现的另外两种新机制,它们可以产生高倾角甚至逆行的热彗星。在这些机制中,Kozai-Lidov机制在产生热超导体中起着最重要的作用。由于在10^7 Tin(内轨道的周期)内缺乏角动量亏损,长期混沌并不是形成热彗星的通常途径。根据观测和模拟结果的比较,我们推测至少存在两个热星系群。一个种群由于与气盘的相互作用而迁移到潮汐效应的边界,如ups And b,WASP-47 b和HIP 14810 b。这些系统通常至少有两颗行星具有较低的偏心率,并在紧凑的轨道配置中保持动力学稳定。另一种粒子数是在动力学不稳定性激发偏心率后,通过高偏心率机制形成的。这类热彗星通常在遥远的轨道上有类似彗星的伴星,它们具有中等或高的偏心率。
2018-02-26 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
Revisiting migration in a disc cavity to explain the high eccentricities of warm Jupiters
温暖的巨型系外行星的偏心率分布通常通过行星-行星相互作用来解释,尽管没有物理上合理的论点支持这种相互作用的普遍存在。没有简单的,通用的解释已经提出来解释这些行星的高平均偏心率。在本文中,我们重新审视了一个简单的,似是而非的解释来解释温暖的彗星的偏心率:在原行星盘的空腔内迁移。这种情况允许激发外部偏心共振,这是更高质量行星的工作机制,导致偏心率的增长,同时防止其他更接近的共振来抑制偏心率。我们用不同的数值模拟来测试这个想法,结果表明,一颗类太阳恒星周围的一颗质量为100亿的行星的偏心率可以增加到0.4,这个值以前从未达到过,只有行星-圆盘相互作用。这种高偏心率与温暖的土星至土星质量的系外行星的中位偏心率相当,如果不是更大的话。我们还讨论了这样的机制将对系外行星观测的影响。这种情况可能会对盘的寿命和内部盘分散的物理学产生强烈的影响,这可能会受到气体巨星偏心率分布的限制。
2020-10-27 astro-ph.EP
On the Correlation between Hot Jupiters and Stellar Clustering: High-eccentricity Migration Induced by Stellar Flybys
最近的一项观测研究表明,太阳型恒星周围热彗星(HJ)的出现与恒星成团有关。我们研究了一种新的方案HJ形成,称为“飞越诱导高电子迁移”,这可能有助于解释这种相关性。在这种情况下,恒星飞掠激发了大距离(10 - 300 au)外伴星(巨行星,褐矮星或低质量恒星)的偏心率和倾角,然后通过冯齐佩尔-利多夫-科扎伊(ZLK)偏心率振荡和潮汐耗散的综合效应触发了内部冷木星(几个天文单位)的高e迁移。使用有效ZLK倾斜窗口的半分析计算,以及恒星飞掠的数值模拟,我们获得了该形成场景中HJ发生率的分析估计。我们发现,这种"飞越引起的高e迁移"可以占所观察到的HJ人口的一个显着的部分,虽然结果取决于几个不确定的参数,包括出生星团的密度和寿命,以及"冷木星+外伴星"系统的发生率。
2021-05-10 astro-ph.EP
Tidal evolution and diffusive growth during high-eccentricity planet migration: revisiting the eccentricity distribution of hot Jupiters
高偏心率潮汐运移是热储层的潜在形成通道。在这个过程中,行星f模式可能会经历一个扩散增长的阶段,使其能量迅速积累到很大的值。在Yu等人(2021,ApJ,917,31)中,我们证明了父f模与子f模和p模之间的非线性模相互作用扩展了参数空间,在该参数空间上触发了父模的扩散生长。我们通过结合(1)轨道和模式之间的角动量转移以及近心点距离的演变来扩展该研究,(2)对高母模能量下的非线性频移的唯象修正,以及(3)由于子模的湍流对流阻尼和强非线性波破碎事件而导致的母模能量的耗散。新的成分,使我们能够遵循的模式和轨道的耦合演变超过$\gtrsim 10^4$年,涵盖从其开始到终止的扩散演变。我们发现,半长轴收缩了近10倍以上的$10^4$年,对应的潮汐品质因数$\mathcal{Q}\sim10$。f模式的扩散生长终止,而偏心率仍然很高,在约e=0.8-0.95。利用这些结果,我们重新审视了原热彗星的偏心率分布。我们估计,在开普勒的数据中,一旦考虑到扩散机制,偏心率>0.9的原始HJ应该少于1个,这解释了观测到的这种人口的缺乏。
2021-11-08 astro-ph.EP
Jupiter - Friend or Foe? IV: The influence of orbital eccentricity and inclination
多年来,人们一直认为木星阻止了地球受到惩罚性的影响,这将极大地阻碍生命的发展。在这里,我们介绍了调查这一假设的一系列研究中的第四项。在此之前,我们研究了木星质量对地球撞击率的影响。在这里,我们扩展这种方法来考虑木星的轨道偏心率和倾角的影响。我们首先考虑木星的轨道偏心率比我们的太阳系稍高或稍低的情况。我们发现,木星的轨道偏心率起着温和的作用,在确定在地球上的影响通量,更多的偏心轨道导致更高的小行星的影响率比更圆的轨道。这在高质量的“木星”上尤为明显。对于短周期彗星来说,同样的影响也很明显,尽管程度较轻。短周期彗星撞击地球的通量在木星轨道偏心率更高的情况下略高。我们还考虑了木星轨道倾角大于我们太阳系的情况。木星轨道倾角的增加大大增加了小行星撞击物的流量。然而,在测试的最高倾角下,对小行星带的破坏是如此之大,以至于在天文学上短暂的时间后,小行星带将完全耗尽。因此,在这样一个系统中,小行星体经过一段最初的强烈轰击后,其撞击通量将非常低。相比之下,木星倾角对短周期彗星撞击的影响非常小。在这项工作中考虑的中等倾角和大倾角情况下,撞击通量略有减少-5度和25度倾角的结果基本相同。
2011-11-14 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
Warm Jupiters Need Close "Friends" for High-Eccentricity Migration -- A Stringent Upper Limit on the Perturber's Separation
我们提出了一个严格的观测测试的形成温暖的行星(气体巨行星10 d <~ P <~ 100 d)的高偏心率(高e)的迁移机制。与热彗星不同,大多数观测到的暖彗星的近心距离太大,不允许有效的潮汐耗散来诱导迁移。为了在Kozai-Lidov周期中接近近心点,它们必须伴随着足够强的扰动,以克服广义相对论(GR)造成的岁差,并对扰动的分离设置了一个强大的上限。对于一个温暖的木星在~ 0.2天文单位,一个太阳质量的微扰需要<~ 3天文单位(<~ 30天文单位),并且可以通过观测识别。在由径向速度(RV)探测到的暖彗星中,大于50%(9个中的5个)具有大偏心率(e >~ 0.4)的已知木星伴星满足高e迁移的必要条件。相比之下,低e(e <~ 0.2)的暖彗星中有不到20%(17个中有3个)发现了额外的木星伴星,这表明高e的行星摄动迁移可能不是主要的形成通道。完整的,长期的RV后续行动的温暖木星人口将允许一个坚定的上限,把这些行星的分数形成的高e迁移。凌日暖彗星显示自旋轨道错位将是有趣的应用我们的测试。如果像通常认为的那样,这种错位仅仅是由于高e迁移造成的,那么我们预计大多数低e(e <~0.2)的暖彗星与低e热彗星相比,并没有错位。
2013-12-03 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' Isolation Is Not Unique to High-Eccentricity Tidal Migration
Indiana University(印第安纳大学);Caltech/IPAC-NASA Exoplanet Science Institute(加州理工学院/IPAC-NASA系外行星科学研究所);Yale University(耶鲁大学)
通过数值模拟表明,热木星在形成后与伴星的动力学演化自然导致其比暖木星更孤立,无需依赖高偏心率潮汐迁移。
2026-05-26 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
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
Jumping Jupiter can explain Mercury's orbit
水星的轨道有很大的离心率和倾角,如果这颗行星形成在一个圆形和共面的轨道上,就不容易解释。本文在跳跃木星模型的框架下,研究了与巨行星迁移有关的不稳定性期间水星轨道的演化。我们发现,一些不稳定性模型能够产生正确的值的水星的离心率和倾角,提供相对论效应包括在岁差水星的近日点。轨道激发是由系统的正常振荡模式的快速变化驱动的,对应于木星的近日点进动(对于偏心率)和天王星的节回归(对于倾角)。
2016-03-08 astro-ph.EP
On the formation of hot and warm Jupiters via secular high-eccentricity migration in stellar triples
热彗星(HJs)是一种类似彗星的行星,以几天的紧密轨道围绕其主恒星运行。它们通常被认为不是在原地形成的,需要向内迁移到主星。其中一个提议的迁移情景是长期高偏心率或高$e$迁移,在这种情况下,行星的轨道被长期过程扰动到高偏心率,引发强烈的潮汐演变和轨道迁移。以前的理论研究考虑了恒星双星的长期激发。最近,在恒星三元系中观测到了大量的HJ。在后者中,与恒星双星相比,长期动力学要丰富得多,并且HJs可能会更有效地形成。在这里,我们调查这种可能性,通过模拟长期的动力学和潮汐演化的行星在两个层次的配置恒星三重系统。我们发现,HJ的形成效率是较高的恒星双星相比,但只有最多百分之几十。在模拟中形成的HJ的轨道特性是非常相似的恒星双星中形成的HJ,和类似的研究,后者我们发现没有显着数量的温暖的彗星。在我们的模拟中,只有具有特定轨道配置的三重星系才能形成HJ,我们的约束条件与目前的观测结果大致一致。在未来,这允许排除高$e$迁移的恒星三元组中,如果一个HJ被检测到在一个三重严重违反这些限制。
2017-01-06 astro-ph.EP
The ominous fate of exomoons around hot Jupiters in the high-eccentricity migration scenario
太阳系中所有的巨行星都有大量的天然卫星。太阳系外的卫星很难被探测到,但最近在开普勒-1625b系统的一颗彗星大小的行星周围发现了一颗海王星大小的系外卫星候选者。由于它们相对容易被探测到,热彗星(HJs),它们在围绕其宿主恒星的近轨道上停留了几天,可能是寻找外卫星的非常好的候选者。目前尚不清楚HJ种群是否可以宿主(或可能已经宿主)外卫星。一个建议的形成通道HJs的高偏心率迁移引起的恒星双星伴结合潮汐耗散。在这里,我们调查在何种情况下的exomoon可以防止或允许高偏心率迁移的HJ,在后一种情况下,如果exomoon可以生存的迁移过程。我们使用半解析参数,以及直接N体模拟,包括潮汐相互作用。我们的研究结果表明,大规模的外卫星是有效的,在防止高偏心率迁移。如果一颗系外卫星确实允许行星迁移,那么形成的HJ不太可能容纳系外卫星,因为月球在迁移过程中要么会螺旋到行星上,要么会逃离行星。一些逃脱的系外卫星可以在木星迁移后成为稳定的行星,或者通过潮汐迁移自己。大多数系外卫星最终被抛出系统或与主星和宿主行星相撞。尽管如此,这种碰撞仍可能留下可观察到的特征,例如围绕主星的碎片盘或围绕近距离巨星的驱逐物。
2020-10-25 astro-ph.EP
Eccentricity generation in hierarchical triple systems: the planetary regime
在以前的论文中,我们开发了一种技术,用于估计的内部偏心率的分层三重系统,与最初的内部轨道是圆形的。我们考虑了具有分离良好的组件和不同初始设置(例如共面和非共面轨道)的系统。然而,我们检查的系统具有可比的质量。在本文中,以前推导的一些公式的有效性进行了测试,通过数值积分的完整的运动方程的系统与较小的质量比(从${10^{-3} \hspace{0.2cm} \mbox{to} \hspace{0.2cm} 10^{3}}$,即系统与小尺寸的机构)。还有关于HD217107及其行星同伴的讨论。
2014-08-23 astro-ph.EP
The Aligned Orbit of the Eccentric Proto Hot Jupiter TOI-3362b
本文通过ESPRESSO高精度视向速度观测,测得原热木星TOI-3362b的投影倾角为1.2度、偏心率为0.720,提出其对齐轨道由遥远伴星驱动的共面高偏心率迁移解释。
2023-11-30 astro-ph.EP
Warm Jupiters in TESS Full-Frame Images: A Catalog and Observed Eccentricity Distribution for Year 1
暖行星--这里定义为大于6个地球半径、轨道周期为8- 200天的行星--是我们理解行星系如何形成和演化的关键缺失部分。目前有争议的是,暖流是原地形成的,还是经历了盘状或高偏心率的潮汐迁移,还是混合了起源通道。这些不同类别的来源渠道导致对暖箱属性的不同期望,由于样本量小,目前难以评估。我们利用\TESS巡天的优势,在\TESS主星任务数据的第1年全帧图像中,系统地寻找主序宿主星周围的暖木星候选者,这些恒星比\TESS波段的12等更亮。我们介绍了55个暖木星候选者的目录,其中包括19个候选者,最初没有发布的\TESS感兴趣的对象(TOI)的\TESS团队。我们拟合了它们的\TESS光变曲线,描述了它们的偏心率和过境时间变化(TTV),并优先列出了地面跟踪和\TESS扩展任务观测的清单。使用分层贝叶斯建模,我们发现我们的暖木星候选人目录的初步偏心率分布使用Beta分布,瑞利分布,和两个组件的高斯分布作为偏心率分布的函数形式。需要进行额外的后续观测,以清除假阳性样本,进行全面的统计研究,推导轨道解以打破偏心率简并,并提供质量测量。
2021-04-05 astro-ph.EP
Hot Jupiters driven by high-eccentricity migration in globular clusters
热巨星(Hot Emissiers,HJs)是一种短周期的巨行星,在约1%的太阳型场星周围被观测到。一个可能的形成场景是高偏心率(高e)迁移,其中行星形成在更大的半径,被激发到高偏心率的一些机制,并迁移到目前的轨道,由于潮汐耗散发生在近心点附近。我们认为,高e迁移密集的恒星系统,如核心的球状星团(GC),在遇到路过的恒星可以激发行星的高偏心率需要启动迁移。我们通过蒙特卡罗模拟研究这个过程中遇到的恒星+行星系统,包括潮汐耗散的影响,使用一个有效的正则化限制三体代码。在我们的模拟中,在恒星数密度n * 的一个显著范围内产生了HJ。假设这颗行星最初处于半长轴为1 au的低偏心率轨道上,当n_* <1 e 3 pc^{-3}时,相遇率太低,不足以引起轨道迁移,而当n_* > 1 e 6 pc^{-3}时,由于行星更有可能被其主星抛出、潮汐破裂或转移到扰动星,因此HJ的形成受到抑制。当行星的数密度为4 e4 pc^{-3}时,转换为HJ的行星比例最高,约为2%。温暖的彗星,周期在10到100天之间的巨型行星,在我们的模拟中产生的效率高达~ 0.5%。我们的研究结果表明,HJs可以形成通过高电子迁移引起的恒星相遇在密集的GC的中心,但不是在他们的郊区,那里的密度较低。
2017-11-29 astro-ph.EP
Secular dynamics of multiplanet systems: implications for the formation of hot and warm Jupiters via high-eccentricity migration
热彗星(HJs)是一种类似彗星的行星,它们非常靠近它们的主星,位于$\sim 0.1\,\mathrm{AU}$内。它们的形成还不太清楚。一般认为,它们不可能在原地形成,这意味着它们在最初形成后一定发生了某种形式的迁移。我们研究生产的HJs通过长期的演变在多行星系统中有三到五个行星。在这种高$e$迁移的变体中,最内层行星的轨道偏心率在长期时间尺度上被激发,由于潮汐耗散而引发轨道迁移。我们使用一个长期的动力学代码,并进行人口合成研究。我们发现,只有当粘性时间尺度很短($\approx 0.014$ yr)时,才会产生HJ。相比之下,在多达$\approx 0.3$的系统中,最里面的行星被潮汐破坏。轨道周期分布在5 d左右达到峰值,与观测结果一致。中位HJ质量为$1\,M_\mathrm{J}$,最大值为$\approx 2 \, M_\mathrm{J}$,与观察到的HJ相似。大约0.1的HJ的轨道逆行相对于恒星的自旋。在我们的模拟中,我们没有发现任何温暖的行星,即半长轴在0.1到1 AU之间的行星。
2016-12-15 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
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
TOI-3362b: A Proto-Hot Jupiter Undergoing High-Eccentricity Tidal Migration
高偏心率潮汐迁移是巨行星进入短周期轨道的一种可能途径。如果它正常运行,人们将期望在高椭圆轨道上捕获正在进行高偏心率潮汐迁移的原热彗星。到目前为止,很少有这样的系统被发现。在这里,我们介绍TOI-3362 b(TIC-464300749 b),一个18.1天,5 $M_{\rm Jup}$行星轨道的主序星F型恒星,可能正在经历高离心率潮汐迁移。轨道离心率为0.815 $^{+0.023}_{-0.032}$。半长轴为0.153 $^{+0.002}_{-0.003}$ au,在完成潮汐循环后,行星的轨道预计将缩小到最终的轨道半径为0.051 $^{+0.008}_{-0.006}$ au。有几种机制可以解释行星偏心率的极端值,例如行星-行星散射和长期相互作用。这些假设可以通过对系统的后续观察来检验,例如,通过精确的、长期的径向速度观测,测量恒星的相似性,并在系统中寻找同伴。当它围绕主星运行时,行星平衡温度的变化和近点的潮汐加热使这颗行星成为大气建模和观测的有趣目标。由于这颗行星的轨道周期为18.1天,接近TESS的周期敏感度极限,即使是一些这样的发现也表明原热彗星可能很常见。
2021-09-08 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
An interstellar origin for Jupiter's retrograde co-orbital asteroid
小行星(514107)2015 BZ509最近在木星的共轨区域被发现,并围绕太阳逆行。已知的外太阳系的混沌动力学至今还无法确定它的起源。在这里,我们对稳定轨道进行了高分辨率的统计搜索,并显示小行星(514107)2015 BZ 509自太阳系形成以来一直处于当前的轨道状态。这一结果表明,(514107)2015 BZ 509是在过去45亿年的星际介质中捕获的,因为行星形成模型无法产生这样一个原始的大倾角轨道,其中近共面轨道上的行星与共面碎片盘相互作用,必须产生太阳系的低倾角小天体储存库,如小行星和柯伊伯带。这一结果也意味着目前在太阳系的近极轨道上存在更多的太阳系外小行星。
2018-05-23 astro-ph.EP
Viscoelastic Tidal Dissipation in Giant Planets and Formation of Hot Jupiters Through High-Eccentricity Migration
我们研究了巨行星固体核中潮汐耗散的可能性及其对通过高离心率迁移形成热彗星的意义。我们提出了一个一般的框架,通过该框架可以计算任何形式的潮汐耗散的行星系的潮汐演化,其特征在于作为强迫频率$ω$的函数的复潮汐勒夫数,${\rm Im}[{\tilde k}_2(ω)]$的虚部。利用最简单的粘弹性耗散模型(麦克斯韦模型)的岩石核心,包括非耗散流体包络的影响,我们表明,与合理的堆芯(但不确定)物理参数(尺寸、粘度和剪切模量),核心的潮汐耗散可以容纳潮汐-Q约束的太阳系气体巨星,同时允许外行星热彗星形成通过潮汐环流在高e迁移的情况下。相比之下,经常使用的平衡潮汐的弱摩擦理论将导致太阳系约束和高e迁移所需的耗散量之间的差异。我们还表明,潮汐加热的岩石核心可以导致适度的半径膨胀的行星,特别是当行星在高偏心率阶段($e\sim 0.6$)在其高e迁移。最后,作为一个有趣的副产品,我们的研究,我们注意到,对于一个通用的潮汐响应函数${\rm Im}[{\tilde k}_2(ω)]$,它是可能的,自旋平衡(零扭矩)可以实现多个自旋频率(在一个给定的$e$),和实际的伪同步自旋速率取决于系统的演化历史。
2013-12-23 astro-ph.EP
Production of hot Jupiter candidates from high-eccentricity mechanisms for different initial planetary mass configurations
热彗星(HJs)是轨道周期为几天量级的巨行星,半长轴在$\sim$ 0.1 au以内。有几种理论被用来解释这类行星的起源,其中之一就是高离心率迁移。这种迁移可以通过不同的高偏心率机制发生。我们的研究集中在六种不同的高偏心率机制,即直接色散,共面,Kozai-Lidov,长期混沌,E1和E2机制。我们研究了这些机制的效率,生产HJ候选人在多行星系统最初紧密包装在半长轴,考虑到大量的数值模拟的精确运动方程的背景下的N体问题。特别是,我们分析了我们的结果的敏感性的初始数量的行星,初始半长轴的最里面的行星轨道,初始配置的行星质量,并列入广义相对论的影响。我们发现,E1机制是最有效的生产HJ候选人在模拟和没有广义相对论的贡献,其次是Kozai-Lidov和E2机制。我们的结果还表明,除了初始的等质量行星配置,E1机制是显着有效的,在其他的初始行星质量配置在这项工作中考虑。最后,我们研究了生产的HJ候选人与advertise,逆行,交替轨道。根据我们的统计分析,Kozai-Lidov机制具有显著激发HJ候选者轨道倾角的最高概率。
2022-10-21 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
Terrestrial planet formation in low eccentricity warm-Jupiter systems
我们研究了巨行星迁移对内类地行星系统形成的影响。我们考虑的情况下,巨行星停止迁移在半长轴范围内0.13 - 1.7 AU由于气盘分散。一个N-体的代码,是链接到一个粘性气体盘算法能够模拟:气体损失通过吸积到中央恒星和光蒸发;间隙形成的巨行星; II型迁移的巨人;可选的I型迁移的原行星;气体阻力的星子。我们发现,大部分内部系统的行星构件在巨行星的通过中幸存下来,要么被向内引导,要么被分散到外部轨道。一个或多个热地球的系统预计会形成并保持在巨行星的内部,特别是如果II型迁移受到限制,或者I型迁移影响了原行星动力学。在低离心率的暖木星系统中,如果巨行星有限度地侵入宜居带(HZ)的外部区域,或者横穿其整个宽度,并在不到HZ内缘一半的径向距离处停止迁移,那么可能存在宜居行星。我们的结论是,II型迁移并不能阻止类地行星的形成。
2009-01-31 astro-ph.EP
An Analytical Model for the Eccentricity Cascade: Hot Jupiter Formation via S-type Instability
本文针对热木星高偏心率迁移需轨道精细调谐的问题,解析刻画偏心率级联机制的动力学与参数空间,推导S型不稳定性判据,证明该机制是热木星形成的稳健迁移通道。
2025-11-13 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
Accretion of Rocky Planets by Hot Jupiters
观测到的热彗星群显示出令人惊叹的各种物理特性,包括给定行星质量的广泛密度和核心大小。受观测样本的启发,本文研究了类木行星完成主迁移期并停驻在$\sim4$ -天轨道上后,热彗星对岩石行星的吸积。在这种情况下,岩石行星形成较晚,然后由于剩余的拱星盘的扭矩而向内迁移,这也抑制了轨道偏心率。因此,这一机制代表了一个可能的渠道,增加核心质量和金属丰度的热超导体。本文确定了岩石行星可能的最终状态的概率:与类木行星碰撞,吸积到恒星上,从系统中喷出,以及两颗行星的长期生存。这些概率取决于类木行星的质量和它的起始轨道偏心率,以及岩石行星的偏心率阻尼率。由于这些系统是高度混乱的,一个大的合奏($N\sim10^3$)的模拟有效地等效的起始条件是必需的。当偏心阻尼率足够低时,行星碰撞是常见的,但在其他情况下是罕见的。对于经历行星碰撞的系统,这项工作确定了碰撞速度的分布-速度和碰撞参量。这些速度分布有助于确定撞击的后果,例如,能量和重元素在巨行星中沉积。
2011-09-23 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
The Occurrence of Additional Giant Planets Inside the Water-Ice Line in Systems with Hot Jupiters: Evidence Against High-Eccentricity Migration
轨道周期只有几天的质量为100亿的行星的起源仍然不确定。人们普遍认为,这些行星形成于原行星盘的水冰线附近,随后迁移到更小的轨道上。大多数提出的迁移机制可以归类为磁盘驱动的迁移,或作为一个非常高的偏心率激发潮汐循环。在后一种情况下,这颗注定要成为热木星的巨行星在高度偏心的轨道上度过了数十亿年,其Apastron位于水冰线附近。最后,近星点的潮汐耗散使轨道收缩并形成圆形。如果这是正确的,那么在水冰线内部,热彗星伴随着另一颗巨行星的情况应该是特别罕见的。利用目前用多普勒技术发现的巨行星样本,我们发现P_orb = 10天的热行星< 10 days are no more or less likely to have exterior Jupiter-mass companions than longer-period giant planets with P_orb >。这一结果适用于水冰线近似位置内外的外部同伴。这些结果很难与热木星形成的高偏心率迁移情景相一致。
2016-04-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Discovery of K2-232c: Divergent Formation Histories for Hot and Warm Jupiters Based on Outer Companion Eccentricity
Indiana University(印第安纳大学);Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology(加州理工学院喷气推进实验室);Princeton University(普林斯顿大学);Pontificia Universidad Católica de Chile(智利天主教 Pontificia 大学);Millennium Institute for Astrophysics(天体物理学千年研究所);Carnegie Science(卡内基科学);University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校)
通过发现K2-232c冷木星伴星,对比热木星与暖木星系统中外伴星偏心率,揭示热木星形成更剧烈,支持两族群独立起源。
2026-09-09 astro-ph.EP
Warm Jupiter Tidal Migration Can Spare Inner Planets; Hot Jupiter Tidal Migration May Not
University of Wisconsin–Madison(威斯康星大学麦迪逊分校)
研究发现暖木星潮汐迁移可保护内行星,而热木星潮汐迁移可能无法,为区分盘迁移与潮汐迁移提供了框架。
2025-12-18 astro-ph.EP
Dynamical Tides during High-Eccentricity Migration produces the Hot Jupiter Pile-up, Neptune Ridge, and Neptune Desert
The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);Harvard & Smithsonian(哈佛-史密森天体物理中心)
通过流体动力学模拟,研究高偏心率迁移中基模潮汐激发对气态行星轨道圆化和质量损失的影响,解释了热木星堆积、海王星脊和海王星沙漠的形成机制。
2026-08-26 astro-ph.EP
Super-Eccentric Migrating Jupiters
一类重要的热彗星形成理论涉及极端轨道偏心率(e=0.99或更大)的激发,随后在近星点通过时发生潮汐耗散,最终使行星轨道以小于10天的周期循环。在稳定状态下,这种机制需要存在大量的超偏心(e>0.9)迁移彗星,它们具有长的轨道周期和只有几个恒星半径的近星点距离。对于这些超偏心行星,由于轨道角动量守恒,近星点是固定的,每个轨道消耗的能量是常数,这意味着半长轴a的变化率为\dot a \propto a ^0.5,因此数量分布满足dN/dlog a \propto a ^0.5。如果这一形成过程产生了大多数热彗星,开普勒应该会探测到几个超偏心迁移的热彗星祖先,从而可以测试高偏心率迁移的情况。
2011-10-07 astro-ph.EP
Dynamical evolution and stability maps of the Proxima Centauri system
Proxima Centauri最近被发现拥有一颗地球质量的行星Proxima b,以及一个可能是潜在行星c的215天信号。在这项工作中,我们研究了Proxima Centauri系统的动力学演化的完整的运动方程和半解析模型,包括相对论和潮汐效应。我们采用修正的拉格朗日-拉普拉斯长期方程研究了Proxima b的偏心率演化,发现结果与数值模拟结果一致。模拟结果表明,相对论效应对行星轨道偏心率的演变有影响,而潮汐效应主要影响Proxima b在长时间尺度上的偏心率。此外,使用MEGNO(附近轨道的平均指数增长因子)技术,我们把动力学约束的轨道参数,导致稳定或准周期运动的共面和非共面配置。在共面的情况下,我们发现,Proxima b的轨道是稳定的半长轴范围从0.02 AU到0.1 AU和偏心率小于0.4。这就是Proxima b的最佳拟合参数的确切位置。额外的模拟表明,该系统的鲁棒稳定性将有利于偏心率的Proxima b小于0.45和偏心率的Proxima c低于0.65。在非共面的情况下,我们发现,两个行星的相互倾角必须低于$50^{\circ}$,以提供稳定性。最后,我们估计Proxima c的质量为$3.13~{M_ \oplus } \le {m_c} \le 70.7~{M_ \oplus }$,当$1.27~{M_ \oplus } \le {m_b} \le 1.6~{M…
2018-09-21 astro-ph.EP
The origin of the eccentricity of the hot Jupiter in CI Tau
继最近发现的第一颗径向速度行星在一个恒星仍然拥有原行星盘(CI头),我们研究的起源行星的偏心率(e $\sim 0.3$)。我们通过长时间尺度($10^5$轨道)模拟表明,行星偏心率可以泵的光盘,即使当其局部表面密度远低于阈值以前来自短时间尺度的集成。我们表明,光盘可能能够激发行星的轨道偏心率在$<$百万年的系统参数CI头。我们还进行了两个行星散射实验,并表明,或者所观察到的行星可能是通过一个迁移的低质量行星,这要么是从系统中喷出或被中央恒星吞噬的动态散射获得其偏心率。在后一种情况下,如果被观测的行星先前在圆盘的磁层腔内停滞,那么它现在的位置和偏心率就可以恢复。
2016-09-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
A third star in the HAT-P-7 system, and a new dynamical pathway to misaligned hot Jupiters
通过凌星计时和视向速度发现HAT-P-7系统存在第三颗恒星伴星,提出“偏心率级联”机制解释热木星HAT-P-7b的逆行轨道,表明远距离伴星在近距伴星协助下可引发高偏心率迁移。
2025-05-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Circumbinary planets in coplanar triple-star systems: I. Minimum eccentricity variation region
Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación (FAMAF), Universidad Nacional de Córdoba (UNC)(科尔多瓦国立大学数学、天文学、物理与计算学院);Instituto de Astronomía Teórica y Experimental (IATE), CONICET-UNC(理论与实验天文研究所);Observatorio Astronómico de Córdoba (OAC)(科尔多瓦天文台);Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG(格勒诺布尔阿尔卑斯大学法国国家科学研究中心IPAG实验室)
本研究探究等级三星系统中Lidov-Kozai振荡的发生条件,通过N体模拟和解析推导,确定了环双星行星的最小偏心率变化区域,其结果可用于解释观测到的三星系统WDS 08403+1921的动力学特征。
2026-09-07 astro-ph.EP
Where Do Hot Jupiters Come From? Revisiting Tidal Disruption and Ejection in High-Eccentricity Migration
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-sen University(中山大学物理学院);CSST Science Center for the Guangdong-HongKong-Macau Great Bay Area, Sun Yat-sen University(中山大学中国空间站科学中心粤港澳大湾区分中心)
研究通过三维水动力模拟揭示了具有真实致密核心的巨行星在高偏心迁移中的行为,发现核心质量对潮汐破坏和抛射有重要影响,改写了传统模型的结论。
2026-05-14 astro-ph.EP
A Population Synthesis Study on the Formation of Cold Jupiters from Truncated Planetesimal Disks
本研究采用截断初始星子分布的行星种群合成模型,发现冷木星更可能形成于雪线附近宽度10 au及以上且迁移受抑制的截断盘中,能较好再现其轨道周期出现率、内边界斜率及偏心率分布等观测特征。
2025-03-03 astro-ph.EP
Exploring Warm Jupiter Migration Pathways with Eccentricities. I. Catalog of Uniform Keplerian Fits to Radial Velocities of 200 Warm Jupiters
本研究通过分析200颗暖木星的视向速度数据,开展迄今最大规模的暖木星轨道特性同质化分析,旨在探究其迁移路径,同时公开相关轨道拟合与观测数据。
2025-10-02 astro-ph.EP
Heavy-element Accretion by Proto-Jupiter in a Massive Planetesimal Disk, Revisited
星子吸积是巨行星重元素富集的重要来源。有人认为,木星的富集包层是在其成长过程中的星子吸积的结果,假设它形成于一个巨大的星子盘。在这项研究中,我们模拟了木星在这种情况下的形成。我们假设在原位形成和N体模拟来推断固体吸积率。我们发现,在快速的气体吸积阶段,数十个地球质量的微行星可以被原木星捕获。然而,如果在木星的核心附近形成几个胚胎,这是一个巨大的星子盘的预期结果,从胚胎的散射增加了星子的偏心率和倾角,因此显着降低吸积效率。我们还将我们的结果与已发表的半解析模型进行了比较,并表明这些模型不能再现N体模拟,特别是当星子盘有一个大的偏心率和倾角。我们表明,当仔细模拟的动力学演化的星子,捕获的星子$M_\mathrm{cap,tot}$的总质量是$2 M_\oplus \lesssim M_\mathrm{cap,tot}\lesssim 18 M_\oplus$。木星包层的金属丰度可以用我们的大质量盘模型中的星子吸积来解释,尽管星子的高偏心率和倾角导致了低吸积效率。我们的研究表明,在行星的生长过程中的星子吸积的详细建模的重要性和它的影响,在气态行星的重元素质量。
2022-12-08 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
Formation of polar terrestrial circumbinary planets
目前发现的所有环联星行星的轨道几乎与联星轨道共面。虽然不对齐的环联星行星更难探测,但对偏心联星周围的极性对齐的环联星气体和碎片盘的观测表明,极性行星形成是可能的。极向行星的稳定轨道与双星的轨道平面成90度角,其角动量矢量与双星的偏心率矢量一致。在n体模拟中,我们利用流体动力学气盘模拟来模拟极地类地行星形成,以激发初始粒子分布。围绕偏心双星形成的类地行星更可能是极线排列而不是共面排列。类似的行星系在偏心双星周围形成极线排列,在圆双星周围形成共面排列。极地行星系即使在广义相对论的影响下也是稳定的。偏心双星的行星轨道在所有倾角上都表现出倾斜和偏心振荡,但共面情况下的振荡比极面情况下的大。我们认为,极向排列的类地行星将在未来被发现。
2021-09-23 astro-ph.EP