The Orbital Evolution of Gas Giant Planets around Giant Stars
最近的调查显示，在演化的恒星周围缺乏质量超过1.2 Msun的近距离行星。这样的行星在太阳质量的恒星周围很常见。我们已经计算了行星围绕具有一系列初始质量的恒星的轨道演化，并展示了行星轨道如何受到恒星演化的影响，一直到红巨星分支（RGB）的尖端。我们发现，潮汐相互作用可以导致近距离行星被演化的恒星吞没。对于质量较大的行星和质量较小的恒星，吞噬的效率更高。这些结果可以解释所观察到的半长轴分布的行星周围的演化恒星质量大于1.5 Msun。我们的研究结果还表明，大质量行星可能会更有效地围绕中等质量恒星形成。
2009-10-13 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
Orbital Architectures of Planet-Hosting Binaries II. Low Mutual Inclinations Between Planetary and Stellar Orbits
行星形成通常被认为是围绕一颗恒星的一个拱星盘。然而，恒星双星系统无处不在，因此所有潜在的行星中有相当一部分必须在更复杂的动态环境中形成和演化。我们提出了一个为期五年的天体测量监测活动的结果，研究45个双星系统的主机开普勒行星候选人。这些系统中的行星形成环境实际上是由持续到今天的双星轨道所塑造的。至关重要的是，恒星-行星轨道的相互倾斜只能通过统计样本来解决。我们详细描述了我们的样本选择和2012年至2017年收集的Keck/NIRC 2激光引导星自适应光学观测。我们测量轨道弧，典型的精度为~0.1 mas/yr，测试双星轨道是否倾向于与边缘上的过境行星轨道对齐。我们排除了随机分布的双星轨道在4.7 $σ$，我们表明，低的相互倾斜需要解释所观察到的轨道弧。如果恒星轨道有一个类似场双星的偏心率分布，那么与我们观测到的轨道弧最匹配的是一个相互倾角在0-30度之间的分布。我们讨论了这种广泛的行星双星排列的理论背景下的行星形成和拱星盘演化的影响。
2022-01-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
Orbital Decay of Short-Period Exoplanets via Tidal Resonance Locking
大部分已知的系外行星的轨道周期都很短，主恒星内的重力波的潮汐激发导致行星的轨道衰减。我们研究潮汐共振锁定的影响，其中行星锁定到潮汐激发恒星引力模式的共振。由于恒星的重力模式频率通常会随着恒星的演化而增加，行星的轨道频率也会同步增加，这可能会导致比其他潮汐理论预测的更快的轨道衰减。由于非线性模式阻尼，类太阳恒星的共振锁定可能只适用于低质量行星（$M \lesssim 0.1 \, M_{\rm Jup}$），但在具有对流核心的恒星中，它可能适用于所有行星质量。共振锁定的轨道衰变时间尺度通常与恒星的主序星寿命相当，对应的有效恒星品质因数（$10^3 \lesssim Q' \lesssim 10^9$）范围很广，取决于行星的质量和轨道周期。我们对几个单独的系统进行了预测，并研究了共振锁定和非线性波耗散引起的轨道演化。我们的模型演示了短周期大质量行星如何被非线性模式阻尼迅速摧毁，而短周期低质量行星可以生存，即使它们通过共振锁定进行了大量的向内潮汐迁移。
2021-07-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
Chemical Abundances Shape History (CASH). I. A Link between Giant Planets Orbital Periods and Host Stellar C/O Ratios
Nanjing University（南京大学）；Zhejiang University（浙江大学）；Rice University（莱斯大学）
研究揭示恒星C/O比值与巨行星轨道周期的关系，指出高C/O比值促进外盘区域固态物质积累，从而影响巨行星形成与迁移。
2026-04-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Orbital Architectures of Planet-Hosting Binaries III. Testing Mutual Inclinations of Stellar and Planetary Orbits in Triple-Star Systems
本文通过对21个宿主开普勒凌星行星的三合星系统进行天体测量监测，检验恒星轨道与行星轨道的对齐趋势，发现样本整体倾向对齐但并非完全共面，至多存在一个对齐平面。
2024-09-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Nature vs. nurture: a Bayesian framework for assessing apparent correlations between planetary orbital properties and stellar ages
许多系外行星的轨道特征与我们在太阳系中看到的完全不同，包括锁定在轨道共振中的行星和轨道上的行星是椭圆形的或与主恒星的自转轴高度倾斜。系统架构的多样性主要是由于形成条件的差异（自然）还是由于随着时间的推移而进化（培育），这是有争议的。确定行星和恒星属性之间的趋势，包括恒星年龄，可以帮助区分这些相互竞争的理论，并提供有关行星如何形成和演化的见解。然而，确定行星性质和恒星年龄之间的观测趋势是否由系统的年龄驱动可能具有挑战性-指出随着时间的推移演化是一个重要因素-或年龄可能相关的其他参数，如恒星质量或恒星温度。选择偏差、小数量统计、恒星年龄的不确定性以及通常比观测年龄范围短得多的轨道演化时间尺度的可能性使情况进一步复杂化。在这里，我们开发了一个贝叶斯统计框架，以评估这种观察到的相关性的鲁棒性，并确定它们是否确实是由于进化过程，更有可能反映不同的形成方案，或者仅仅是巧合。我们将这个框架应用于恒星年龄和2：1轨道共振，自旋轨道失调和热彗星的轨道偏心率之间的趋势。只有在最后一个案例中，我们才能找到对教养假说的有力支持。
2020-09-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
The HARPS search for southern extra-solar planets XXXIV. Occurrence, mass distribution and orbital properties of super-Earths and Neptune-mass planets
我们报告的结果进行了为期8年的调查在拉西拉天文台与HARPS光谱仪探测和表征行星在超级地球和海王星质量制度。我们的恒星样本的大小和HARPS所达到的精度允许探测足够多的低质量行星，以研究其轨道要素的统计特性，主恒星金属丰度与行星质量的相关性，以及太阳型恒星周围行星系的出现率。对系统频率的可靠估计表明，超过50%的太阳型恒星至少拥有一颗任何质量的行星，周期长达100天。与气态巨行星相比，质量小于30 M-地球的行星群具有不同的性质。超级地球和海王星质量行星（SEN）的质量分布在30到15米地球之间强烈增加。SEN的发生率并没有表现出对富金属星的偏好。SEN行星大多属于多行星系。SEN行星的轨道偏心率似乎被限制在0.45。与此相反，气态巨行星的出现率随周期的对数而增大，并随主星金属丰度的增大而增大。大约14%的太阳型恒星有一个质量超过50M的行星伴星-地球？在一个周期短于10年的轨道上运行观测到的巨行星轨道偏心率高达0.9或更高。HARPS型摄谱仪的精确度为探测太阳型恒星宜居带中的行星提供了可能。通过多普勒光谱学，可以识别出大量在太阳附近绕太阳运行的超级地球。本文附录中公布了37颗新发现的行星，其中有15颗超级地球。
2011-09-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Orbital Refinement and Stellar Properties for the HD 9446, HD 43691, and HD 179079 Planetary Systems
凌日星历精化和监测调查（TERMS）是一个项目，旨在通过使用地面望远镜的额外数据精化已知径向速度行星的轨道参数来检测中长期行星的凌日，计算行星的修订凌日星历，然后在预测的凌日窗口期间监测行星的主星。在这里，我们展示了三个有很高可能性凌日行星的系统的结果：HD 9446 b & c，HD 43691 b和HD 179079 b。我们提供了新的径向速度（RV）的测量，然后用于改善已知行星的轨道解。我们搜索RV数据，寻找轨道上其他行星的迹象，发现HD 9446显示出4.8 $σ$的强烈线性趋势。使用新改进的行星轨道解，其中包括HD 9446 c轨道周期的新最佳拟合解和改进的凌日星历表，我们在每个系统的测光中没有发现凌日行星的证据。由于光度测定中的间隙，HD 9446 b的凌日可以完全排除，而HD 9446 c和HD 43691 b的凌日可以分别排除在b = 0.5778和b = 0.898的碰撞参量范围内。然而，不能排除HD 179079 b的凌日，因为与大恒星相比，这颗行星的尺寸相对较小，因此信噪比较低。我们通过光谱分析确定了这三颗主星的性质，并通过光度分析发现HD 9446具有周期性的变化。
2020-03-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Disruption of co-orbital (1:1) planetary resonances during gas-driven orbital migration
靠近恒星的行星被认为是在更远的地方形成的，并由于与气体原行星盘的角动量交换而向内迁移。这个过程可以产生共轨（特洛伊或1：1）共振的行星系统，其中两个行星共享同一轨道，通常相隔60度。在开普勒任务发现的行星系中，可以直接或通过凌日时间变化探测到共轨系统。然而，在数千颗开普勒行星和候选行星中没有发现共轨系统。在这里，我们研究嵌入在一个原行星盘使用网格为基础的流体动力学代码的共轨行星的轨道演化。我们发现，在大规模的轨道迁移过程中，同轨共振的类似质量的行星对被破坏。当一颗或两颗行星接近临界质量时，不稳定就会发生，这需要在气体盘中打开一个缺口。一个封闭的间隙被打开，跨越行星之间的60度方位角分离。这改变了圆盘施加在每个行星上的扭矩--将领先的行星向外推，将落后的行星向内推--并破坏了共振。这个机制适用于两颗行星质量相差2倍或更少的系统。在一个简单的耀斑盘模型中，间隙打开的临界质量从盘内边缘的几个地球质量到5 AU的1个土星质量不等。一对质量在这个范围内的共轨行星迁移将进入行星处于间隙开放极限的区域。在这一点上，共振被破坏。因此，我们预测没有行星的共轨配置与质量在超级地球到土星质量范围内具有类似的质量。
2014-05-19 astro-ph.EP
Interaction of Close-in Planets with the Magnetosphere of their Host Stars. II. Super-Earths as Unipolar Inductors and their Orbital Evolution
具有几个地球质量和几天轨道周期的行星已经通过径向速度和过境调查发现。不管它们的形成机制如何，一个关键的演化问题是它们在宿主恒星附近的保留效率。如果这些行星在其母星的金牛座T阶段期间或之后不久到达它们现在的轨道，那么很大一部分行星将遇到强烈的恒星磁场。由于这些行星比其恒星的大气层具有更高的传导性，因此连接行星和主恒星的磁通量管会以比穿过行星更快的速度滑过恒星的外壳。在行星直径上的感应电动势导致了一个电位降，它沿着一个通量管以阿尔芬速度传播离开行星。通量管的底部扫过恒星表面，电势降驱动一个类似于木卫一-木星电动相互作用的直流电流。这种电流的欧姆耗散在恒星包层中产生了潜在的可观察到的热点。电流加热行星，并导致洛仑兹扭矩，驱动行星的轨道朝着圆形和与恒星自转同步的方向发展。净效应是行星轨道偏心率的阻尼。在缓慢（快速）旋转的恒星周围，这个过程也会导致周期小于几天的岩石行星在几百万年内经历轨道衰变（膨胀/停滞）。原则上，这种效应可以决定短周期热地球的保留效率。我们还估计了这些行星中的欧姆耗散，并表明它可能导致严重的结构演化和挥发性物质的潜在损失。然而，这些影响可能会被感应场的重联显著削弱。
2012-01-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Earths in Other Solar Systems N-body simulations: the Role of Orbital Damping in Reproducing the Kepler Planetary Systems
开普勒探测到的系外行星系统的数量为我们进一步理解行星形成提供了机会。解开产生观测到的系外行星所需的条件，将使我们能够对银河系内何处存在可居住的世界做出明智的预测。在本文中，我们研究如何使用N体模拟的性能的行星系的组装过程中的最后阶段确定。虽然吸积是一个混乱的过程，但行星系的总体性质的趋势提供了吸积之前恒星周围固体质量初始分布的记忆。我们还使用EPOS，系外行星种群观测模拟器，占检测偏差，并表明不同的吸积方案可以区分从开普勒系统的观测。我们发现，最内层行星的周期，相邻行星的轨道周期的比值，和行星的质量是由在吸积开始时的胚胎和星子的总质量和径向分布。一般来说，在吸积过程中，需要一定量的轨道阻尼，无论是通过微行星还是气体，以匹配整个系外行星群。令人惊讶的是，所有模拟的行星系都有大小相似的行星，这表明“豆荚里的豌豆”图案既可以与巨型撞击情景相一致，也可以与行星迁移情景相一致。在比开普勒观测到的距离更大的距离上包含的物质对观测到的行星结构产生了深远的影响，从而对挥发物的形成和传递到可能的可居住世界产生了深远的影响。
2020-05-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
High-Mass, Four-Planet Models for HR 8799: Constraining the Orbital Inclination and Age of the System
围绕HR 8799轨道运行的行星系的年龄和倾角的争论，以及在发现第四颗行星后发布的额外天体测量数据，促使我们通过研究该系统在不同轨道倾角和高质量配置（7-10-10-10 MJup）下的长期稳定性来研究限制这两个量的可能性。我们对四颗行星的轨道要素的不同组合进行了约150万次N体积分。在倾角为0°和13°时，最稳定的动力学组合存活时间不到500万年，在倾角为18°、23°和30°时，分别存活4100万年、4600万年和3100万年。考虑到如此短的寿命和系统在低质量天体的年龄-光度图上的位置，我们研究的最合理结论是行星质量小于7-10-10-10 MJup，系统相当年轻。从我们的工作中可以注意到以下两个趋势。(1)在最稳定的系统中，倾角越大，行星b和c的坐标与最古老的天体测量数据（在我们完成N体积分后发布）的偏差越大，这表明这些行星要么处于偏心轨道，要么比行星d的轨道倾角更小。(2)最稳定的系统将行星e置于比观测到的更靠近中心恒星的位置，支持行星更大质量和系统年轻的结论。我们提出了我们的模拟的细节，并讨论了结果的影响。
2012-06-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Asteroseismic masses of retired planet-hosting A-stars using SONG
为了更好地理解行星是如何形成的，研究行星出现率作为恒星质量的函数是很重要的。然而，估计场星的质量往往是困难的。在过去十年中，关于在演化中的中等质量恒星-所谓的“退休A星”-周围气体巨行星的推断出现率，出现了一场争论。这些红巨星宿主的高质量，是由光谱信息和恒星演化模型得出的，已经受到了质疑。在这里，我们通过使用星震学确定八颗进化的行星宿主恒星的质量来解决这一争议。我们将质量与来自系外行星轨道数据库的基于光谱的质量进行比较，这些质量先前被用来推断系外行星及其宿主的性质。对于光谱质量大于1.6Msun的恒星，我们发现两组质量之间存在显著的单侧偏移，这表明平均高估了15- 20%的光谱质量。在我们的样本中，唯一一颗远低于这个质量极限的恒星也是唯一一颗没有显示出这种偏移的恒星。最后，我们注意到，基于光谱的质量在文献值中的分散度通常超过其形式不确定度，使其与我们在这里报告的偏移量相当。
2017-08-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
The imprint of X-ray photoevaporation of planet-forming discs on the orbital distribution of giant planets
来自行星宿主恒星的高能辐射可以通过几种机制对系统的最终可居住性产生强烈的影响。在这方面，我们已经建立了一个目录，包含X射线光度，以及基本的恒星和行星性质的所有已知的恒星托管巨行星（> 0.1兆焦耳），已观察到的钱德拉X射线天文台，XMM牛顿和/或ROSAT。具体而言，在本文中，我们提出了第一个应用程序，这个目录寻找一个可能的印记X射线光蒸发的行星形成盘上的现今观测到的巨行星的轨道分布。我们在半长轴a与X射线光度Lx平面上发现了一个暗示性的空洞，大致位于a ~ 0.05-1 au和Lx ~10^27-10^29 erg/s之间，如果光蒸发在这些系统的迁移历史中起主导作用，这是可以预期的。然而，由于观察样本量较小，目前无法证明该特征的统计学意义。
2018-12-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Variations in orbital elements of planets
本研究通过数值积分运动方程，探讨了行星轨道要素变化的极限与特征周期，并揭示了部分行星间这些周期的相互关联。
2024-12-17 astro-ph.EP
The tidal excitation of r modes in a solar type star orbited by a giant planet companion and the effect on orbital evolution I: The aligned case
有人认为，潮汐相互作用对形成近轨道巨行星的轨道结构很重要。传播波和正常模式（动力潮汐）的激发对于估计轨道演变的时间尺度十分重要。我们考虑了木星质量的行星绕太阳型主星的潮汐相互作用。潮汐和旋转频率被假定为可比的旋转的影响很重要。虽然离心变形被忽略，科里奥利力被充分考虑。我们专注于详细的潜在共振激发的$r$模式与三度和五度的球谐函数。这些主要位于辐射核心，但在发生耗散的对流包络中有显着的响应。在远离共振的情况下，在整个系统寿命期间不太可能发生重大的轨道演变。然而，潮汐相互作用增强共振和轨道演化加速，因为他们通过。如果可以维持近共振，则可以维持该加速。对于主恒星旋转足够快的近距离轨道，这可能是由于角动量损失和恒星通过恒星风向下自旋，在系统寿命期间带来显着的轨道演化。
2023-02-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Orbital Evolution of Close-in Super-Earths Driven by Atmospheric Escape
越来越多的超级地球靠近它们的主星，揭示了在${\it Kepler}$行星的半径分布中，具有1.5-2.0 $\,R_\oplus$的近距离小行星的稀缺性。超级地球通过光蒸发的大气逃逸可以解释观测到的“半径间隙”的起源。“许多理论研究考虑了近距离行星的原位质量损失。然而，经历大气逃逸的行星由于其恒星-行星系统的轨道角动量的变化而向外移动。本文计算了FGKM型恒星周围H $_2$ /He大气层中蒸发超地球在恒星X射线和极紫外辐射（XUV）下的轨道演化。蒸发行星轨道半径的增加率近似与恒星高XUV阶段大气质量损失的增加率成正比。研究表明，具有$\lesssim$ 10 $\,M_\oplus$岩石内核和H $_2$ /He大气层的G型星（M型星）周围的超级地球易于发生由光蒸发驱动的向外迁移，大气层的$\lesssim$/He值为$\lesssim$ 0.03-0.1 $\,$ au（$\lesssim$ 0.01-0.03 $\,$ au）.虽然行星轨道的变化很小，但它们会重新排列紧凑的多行星系统的轨道结构，如TRAPPIST-1系统。我们还发现，半径差距和所谓的“海王星沙漠”在FGK型恒星周围的近距离行星观测人口仍然出现在我们的模拟。另一方面，观测到的M-型恒星周围的行星种群只能通过高恒星XUV光度模型来再现。
2022-03-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Fate of Scattered Planets
随着气体巨行星的演化，它们可能会将其他行星分散到远离其原始轨道的地方，从而产生不受任何恒星引力约束的热行星或流氓行星。在这里，我们考虑行星抛出大的轨道距离偏心，约束轨道通过气体盘。通过简单的数值模型，我们证明了超级地球可以通过动力学摩擦与气体相互作用，从而在行星系的偏远外部区域定居。结果取决于行星质量、初始分散轨道和随时间变化的盘的演化。通过动力摩擦实现的有效轨道阻尼要求行星至少和地球一样大。质量较大、寿命较长的盘状物比质量较小、寿命较短的盘状物更有效地抑制了偏心率。具有膨胀内腔的过渡盘可以在比表面密度经历全局（同源）衰减的盘更大的距离处使轨道圆化。因此，遥远行星的轨道可能揭示其原始气体盘的演化历史。一颗距离太阳轨道距离约100天文单位的遥远行星是合理的，并可能解释几个遥远的海王星外天体轨道参数的相关性。
2014-10-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dynamical orbital evolution of asteroids and planetesimals across distinct chemical reservoirs due to accretion growth of planets in the early solar system
本文通过N体数值模拟研究早期太阳系行星吸积增长如何驱动小行星和星子跨S型与C型化学储库的径向混合与均一化，揭示初始偏心率和木星、土星质量在偏心率搅动中的关键作用，并联系26Al半衰期解释NC与CC陨石二分法的形成时标。
2023-08-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
The impact of tidal friction evolution on the orbital decay of ultra-short period planets
揭示超短周期（USP）行星的命运可能有助于我们理解潮汐理论与观测到的系外行星分布之间的定性一致性。然而，由于恒星-行星系统中自旋-轨道角动量的时变交换，潮汐摩擦的预期量是未知的，取决于恒星和行星内部的耗散性质。在这项工作中，我们耦合结构变化的恒星和行星所产生的能量释放每个潮汐周期和模拟的轨道演化的USP行星和自旋上产生的主恒星。这是第一次，我们允许磁制动的强度在一个模型内变化，该模型包括光蒸发，恒星风引起的阻力，恒星质量损失和由于USP行星下落引起的恒星风增强。我们将我们的模型应用于迄今为止已知周期最短的两颗系外行星NGTS-10 b和WASP-19 b。我们预测，它们将经历轨道衰变的时间尺度，这取决于恒星内部的潮汐耗散水库的演变，以及恒星对流信封的角动量转移的贡献。与以前的工作，预测中期运输时间的变化超过10年的$\sim30-190$，我们发现，这样的变化将小于10秒。我们注意到，这是敏感的假设系统的耗散性质。我们的研究结果具有重要的意义，在USP行星的轨道衰减的观测证据的搜索，使用目前和未来的观测活动。
2021-04-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Exoplanet Population Observation Simulator. I - The Inner Edges of Planetary Systems
开普勒巡天提供了一个统计普查的行星系到宜居带。由于大多数行星都是非凌日行星，因此轨道结构最好使用对系综种群的模拟观测来估计。在这里，我们介绍了EPOS，系外行星人口观测模拟器，以估计基于最新开普勒数据发布的多行星系统的流行率和轨道结构，DR 25。我们估计，至少有42%的类太阳恒星有近共面的行星系与7个或更多的系外行星。在1天文单位内至少有一颗行星的恒星比例可能高达100%，这取决于对单个凌日行星分布的假设。我们估计类日恒星周围的宜居带中行星的出现率为eta_earth=36+-14%。在多行星系统中，最里面的行星聚集在10天（0.1天文单位）的轨道周期，让人想起原行星盘的内边缘，或者可以用那个位置的行星陷阱来解释。只有一小部分的行星系在长轨道周期内有最内侧的行星，分别有不到8%和3%的行星在水星和金星的轨道内没有行星。这些结果强化了这样一种观点，即太阳系不是一个典型的行星系，而是已知系外行星系统分布中的一个离群点。我们预测，至少有一半的宜居带系外行星伴随着（非过境）行星在较短的轨道周期，因此知识的一个接近系外行星可以用来作为一种方式来优化搜索地球大小的行星在宜居带与未来的直接成像任务。
2018-05-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Constellations of co-orbital planets: horseshoe dynamics, long-term stability, transit timing variations, and potential as SETI beacons
本文通过N体模拟发现多达24颗地球质量行星可在1 au共享同一轨道形成马蹄形星座，证明其可稳定存在数十亿年并可通过大幅度相关凌星时刻变化识别，提出其可能作为SETI信标。
2023-04-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Circumplanetary Disks are Rare around Planets at Large Orbital Radii: A Parameter Survey of Flow Morphology around Giant Planets
本文通过近等温流体动力学参数巡测研究行星质量与原行星盘纵横比对CPD形成的影响，发现经典CPD要求行星显著超热，从而解释宽轨道巨行星周围CPD罕见。
2025-05-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Detectability of quasi-circular co-orbital planets. Application to the radial velocity technique
在太阳系中存在着几个共轨结构的天体。然而，共轨系外行星尚未被发现。这种缺乏可能是由于共轨行星和其他轨道配置引起的信号之间的简并。在这里，我们确定了准圆共轨行星的可探测性的标准，并开发了一种解调方法，从观测数据中提取出它们的签名。我们表明，确定一对共轨行星所需的精度只取决于天平动振幅和行星的质量比。我们应用我们的方法合成径向速度数据，并表明，蝌蚪轨道，我们能够确定系统的视线倾斜。我们的方法也适用于通过过境和天体测量技术检测到的行星。
2016-03-25 astro-ph.EP
The Impact of Stellar Clustering on the Observed Multiplicity and Orbital Periods of Planetary Systems
最近的研究表明，恒星成团对形成行星系的性质起着重要的作用。我们研究了行星系的多重数分布和轨道周期如何依赖于行星宿主系统周围恒星的6D相空间密度。我们发现，在高恒星相空间密度环境（overdensities）的恒星有一个因素1.6 - 2.0的单行星系统的数量相比，在低恒星相空间密度环境（字段）的恒星。场星周围行星的多重性分布比过密度中平坦得多（即多行星系统的比例更大）。这一结果主要是由以下综合事实驱动的：㈠“热彗星”（HJ）几乎只在超密度中发现; ㈡观测到的HJ主要是单行星系统。然而，我们发现，当只考虑开普勒样本中的行星时，多重性的差异甚至更加明显，其中包含很少的HJ。这表明，开普勒二分法-一个明显的过剩系统与一个过境行星-可能是由环境扰动引起的。在高密度中，单行星系统的轨道周期小于多行星系统的轨道周期。由于这种差异在高密度中更为明显，因此这种效应的机制可能会因恒星聚集而增强。总之，行星的多重性和轨道周期分布对恒星集群的明显依赖性提供了一个潜在的强大工具，诊断环境对行星系的形成和演化的影响。
2021-03-02 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
A Scaling Law for the Orbital Architecture of Planetary Systems Formed by Gravitational Scattering and Collisions
该研究通过N体模拟揭示巨撞击形成的行星系统轨道架构由逃逸速度与开普勒速度之比k决定，平均间距约2ka，偏心率约0.3k，且与总质量和半长轴无关。
2025-09-08 astro-ph.EP
Orbital stability of compact three-planet systems, I: Dependence of system lifetimes on initial orbital separations and longitudes
我们探讨了由三颗行星组成的系统的轨道动力学，每颗行星的质量与地球一样大，在共面的，最初是圆形的，围绕一颗太阳质量的恒星的轨道上。行星的初始半长轴以它们的共同希尔半径相等地间隔开，这相当于等质量的小行星的轨道周期的几何级数。我们的模拟探索了行星的广泛间距，并在长达100亿年的虚拟时间内进行了整合，或者直到任何一对行星的轨道交叉。我们发现相同的一般趋势，系统的寿命呈指数级增长的轨道之间的分离所看到的系统的三个或更多的行星以前的研究。本文的一个重点是超越以前的数值研究发现的粗略趋势，定量探索的性质分散的寿命和不稳定的影响，平均运动共振。与之前的五行星系统的结果相反，一个三行星系统的非平凡部分生存至少几个数量级的时间比大多数其他系统具有类似的初始轨道之间的分离，与一些生存$10^{10}$年在更小的轨道分离比任何发现的五行星系统。初始行星轨道的大幅度移动会导致系统寿命的大约两倍的分散，而一颗行星的初始位置沿其轨道移动100米会导致轨道交叉时间的对数发生较小的变化，特别是对于寿命较短的系统。
2021-04-28 astro-ph.EP
Coupled orbital and spin evolution of the CoRoT-7 two-planet system using a Maxwell viscoelastic rheology
我们调查的CoRoT-7双行星系统的轨道和旋转的演变，假设最里面的行星的行为像一个麦克斯韦体。我们数值求解耦合微分方程的瞬时变形的内行星连同系统的轨道运动。我们表明，依赖于松弛时间的变形的行星，轨道演化有两个不同的行为：松弛时间短于轨道周期，我们重现的结果从经典的潮汐理论，偏心率总是阻尼。然而，对于较长的弛豫时间，内轨道的偏心率被长期激发，并且可以增长到很高的值。这一机制为目前观测到的CoRoT-7 b以及多个行星系中其他近距离超级地球的高偏心率提供了解释。
2016-09-01 astro-ph.EP
Asymmetric Orbital Distribution near Mean Motion Resonance: Application to Planets Observed by Kepler and Radial Velocities
开普勒凌日巡天和各种视向速度（RV）巡天发现了许多多行星系统。开普勒行星显示出一个不对称的特征，即轨道周期间隔略窄/宽的行星对存在小但显著的赤字/过剩，特别是在一阶平均运动共振（MMR）附近，如2：1和3：2 MMR。类似地，如果不完全相同，RV行星也有不对称的特征（堆积宽度为2：1 MMR），但仅限于大质量行星。我们分析和数值研究行星的轨道演化附近和MMR。我们发现，它们的轨道周期比可以不对称地分布在MMR中心周围，而与耗散无关。在没有耗散的情况下，开普勒行星的轨道分布不对称性在3：2 MMR中可以部分再现，但在2：1 MMR中不能再现，这意味着耗散对后者可能更重要。大质量RV行星堆积在2：1 MMR附近，这与行星单独形成然后向MMR迁移的情况一致。堆积的位置推断出大质量行星的K值在1-100的数量级上，其中K是行星迁移期间轨道偏心率和半长轴之间的阻尼率比。
2016-09-27 astro-ph.EP
The Orbital Eccentricities of Planets in the Kinematic Thin and Thick Galactic Disks
本文利用光偏心率效应、Gaia数据和化学丰度校准的运动学标准分类Kepler宿主星，发现单凌星厚盘行星偏心率高于薄盘行星，而多凌星行星无此差异。
2025-09-28 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Tracing the Origins and Evolution of Small Planets using Their Orbital Obliquities
我们建议在未来的十年里，加大力度调查和了解太阳系外小行星的密度分布。系外行星的轨道半径，行星轨道和恒星自转之间的相对方向是行星如何形成和迁移的关键线索。虽然目前对较小行星的轨道特性的探索很少，但未来十年内上线的新一代设施将使此类观测成为可能。使用超大望远镜进行凌日分光观测将使我们能够测量像$\sim2R_{\oplus}$这样小的行星围绕各种恒星的轨道密度，从而为了解最常见类型行星的轨道特性打开了一扇窗户。这一努力将直接有助于理解行星系的形成和演变，这是美国国家科学院系外行星科学战略报告的一个关键目标。
2019-03-11 astro-ph.EP
Planet Formation in Highly Inclined Binary Systems. II. Orbital Alignment or Anti-alignment and Planet Growth Boost in Intermediate Separation Binaries
恒星通常在双星系统中形成，这为研究极端条件下的行星形成提供了天然实验室。在谢等人（2011）的第一篇论文（论文I）中，我们证明了即使在高度倾斜的双星系统中，行星形成的中间阶段--从微行星到行星胚胎/核心--也可以进行。本文继第一篇论文之后，对类地行星形成的晚期阶段，即从胚胎到完整的行星，在各种轨道配置的双星系统中。我们确定了一种轨道对准或反对准效应;也就是说，尽管倾斜双星通常会使行星轨道相对于主宿主恒星的自旋轴不对准（即，导致大的不对称性），它可以使行星轨道相对于双星轨道对齐或反对齐。这种轨道（反）对准效应是由轨道微分进动和自阻尼的组合引起的，并且在中间双星分离的情况下，即，a_B~40-200 AU，距离主星约1 AU的类地行星形成。在这种中间分离的双星中，与直觉有些相反，双星伴星可以通过增加碰撞率来帮助行星生长，形成更大质量但更少的行星。在另外两端，伴星太近，因此起着剧烈的破坏作用，或者太宽，对行星形成没有显著的影响。未来的观测，可以发现更多的行星轴承双星系统和约束他们的质量和三维轨道运动将测试我们的数值结果。
2018-05-28 astro-ph.EP
Detection of co-orbital planets by combining transit and radial-velocity measurements
共轨行星尚未被发现，尽管它们是行星形成和演化模型的常见副产品。这种缺乏可能是由于观测偏差，因为主要的探测方法无法发现共轨伴星，当它们很小或接近拉格朗日平衡点时。然而，对于一个已知有一颗凌日行星（质量为$m_1$）的系统，我们可以通过结合凌日时间和恒星的径向速度数据来检测一颗共轨伴星（质量为$m_2$）。在这里，我们提出了一个简单的方法，允许检测的同轨同伴，有效的偏心轨道，依赖于一个单一的参数$α$，这是成比例的质量比$m_2/m_1$。因此，当$α$在统计上不等于零时，我们就有了一个强有力的候选者来窝藏一个共轨伴星。我们还讨论了不同的行星配置所产生的误报的相关性。
2017-02-28 astro-ph.EP
Orbital migration of giant planets induced by gravitationally unstable gaps: the effect of planet mass
有人认为长周期巨行星，如HD 95086 b和HR 8799 bcde，可能是由原行星盘的引力不稳定性形成的。然而，自引力盘-卫星相互作用可能导致引力不稳定间隙的形成。这样的不稳定性显着影响的轨道迁移的间隙开放大规模磁盘中的扰动。我们使用二维流体动力学模拟来研究行星质量对间隙的引力稳定性及其对轨道迁移的影响的作用。我们考虑行星与恒星质量比q=0.0003到q=0.003的巨行星，它们位于一个自引力盘中，盘与恒星质量比M_d/M_*=0.08，长宽比h=0.05，开普勒托姆雷参数Q = 1.5，初始轨道半径为2.5倍。固定轨道模拟表明，我们认为所有的行星质量都打开了引力不稳定的缺口，但随着行星质量的增加，不稳定性更强，发展得更快。随着行星质量的增加，行星盘上的扭矩通常变得更正。在自由迁移的模拟中，我们观察到随着行星质量的增加，向外迁移的速度更快，但仅限于能够在早期打开不稳定间隙的行星质量。对于q=0.0003，行星在打开间隙之前经历了快速向内的III型迁移。对于q=0.0013，我们发现有可能通过不稳定间隙产生的正力矩来平衡向内迁移的趋势，但仅限于几十个轨道周期。我们发现不稳定的外间隙边缘可以触发向外的III型迁移，在动力学时间尺度上将行星发送到其初始轨道半径的两倍。这种引发的III型迁移可能是将巨行星带到大轨道距离的一种方式。另一方面，我们的研究结果也意味着间隙开放不是一个充分的条…
2013-06-11 astro-ph.EP
The Orbital Stability of Planets Trapped in the First-Order Mean-Motion Resonances
许多包含多个超级地球的太阳系外行星系已经被发现。考虑到标准的I型行星迁移的N体模拟表明，原行星被捕获到靠近内盘边缘的平均运动共振轨道，在那里迁移停止。以前的N体模拟表明，共振系统的轨道稳定性取决于被捕获行星的数量。在不稳定的情况下，通过行星间的紧密散射和合并，最终形成非共振的多重系统。在本文中，我们调查的临界数量的共振捕获行星超过轨道不稳定发生后磁盘气体耗尽。我们发现当行星总数（$N$）大于临界数（$N_{\rm crit}$）时，轨道不稳定性开始的时间尺度--穿越时间与非共振情况相似，而对于$N\leq N_{\rm crit}$，轨道不稳定性在轨道计算时间（$10^8$ Kepler时间）内从未发生。因此，跨越临界数的跨越时间的转变是剧烈的。当所有的行星被困在7：6共振的相邻对，$N_{\rm crit} = 4$。通过改变轨道间距和行星质量，研究了4：3，6：5和8：7共振的临界数随轨道间距的变化关系.当行星质量固定时，临界数随希尔半径轨道间距的增加而增加;当希尔半径轨道间距固定时，临界数随行星质量的增加而增加。我们还计算了一个系统的情况下，这不是由相同的共振。稳定性的急剧转变可能是多个超级地球（非共振或共振）的多样性的原因，这是由$Kepler$任务揭示的。
2012-08-29 astro-ph.EP
A possible correlation between planetary radius and orbital period for small planets
对于半径小于4 R_Earth的行星，我们认为存在着行星半径与轨道周期之间的相关性。使用开普勒的数据，我们发现的相关系数为0.5120，并建议的相关性是不是仅仅由调查不完整。虽然相关系数可能会根据统计分析而变化，但相关性的统计显著性是稳健的。进一步的分析表明，这种相关性源于两个因素。一个似乎是两个量之间的中间周期（3-100天）的幂律依赖关系，另一个是在短周期内缺乏半径大于2 R_地球的行星。这种相关性可能为小行星形成理论和理解行星系的动力学演化提供重要的约束。
2015-10-15 astro-ph.EP
Innocent Bystanders: Orbital Dynamics of Exomoons during Planet-Planet Scattering
行星-行星散射是解释观测到的巨大系外行星的广泛偏心率分布的主要机制。在这里，我们研究在这种情况下的原始巨行星卫星的轨道稳定性。我们使用N体模拟，包括现实的扁率和不断演变的自旋演化的巨行星。我们发现，绝大多数（80-90%在我们所有的模拟）的轨道参数空间的卫星是不稳定的。有很强的径向依赖性，因为超过0.1希尔半径的卫星被系统地移除。在类伽利略卫星轨道（< 0.04希尔半径）上较近的卫星有很好的生存机会（20-40%）。失稳的卫星可能会与恒星或行星发生碰撞，被抛出系统，被另一颗行星捕获，被抛出但仍然围绕其自由浮动的主行星运行，或者作为“行星”在日心轨道上生存。“卫星的存活率随着宿主行星的质量而增加，但与行星的最终（散射后）轨道无关。根据我们的模拟，我们预测存在着大量的自由浮动（前）卫星的星系人口。
2017-12-19 astro-ph.EP
Gravitational instability of planetary gaps and its effect on orbital migration
巨行星在自引力盘中形成的间隙可能导致引力边缘不稳定性（GEI）。我们证明了全球的3D和2D自引力盘行星模拟使用ZEUS，PLUTO和FARGO流体动力学代码的GEI。高分辨率的二维模拟表明，不稳定的外间隙边缘可以导致向外的轨道迁移。我们的研究结果对大质量盘中巨行星形成的理论有重要的意义。
2014-01-20 astro-ph.EP
On the Orbital Spacing Pattern of Kepler Multiple Planet Systems
开普勒太空任务在多个凌日行星系统中探测到了大量的系外行星。先前的研究发现，这些开普勒多行星系统表现出系统内的一致性，即同一系统中的行星具有相似的大小和相关的轨道间距。然而，重要的是要考虑由于观测偏差而产生的选择效应的可能作用。在本文中，我们重新审视的轨道间距方面的模式后，考虑到观测偏差使用的正演模拟方法。我们发现，开普勒多行星系统的轨道间距，在周期比，显着相关的只有那些紧密包装的系统，从相关到非相关的过渡是突然的边界在平均周期比$\overline{PR}$ $\sim 1.5 - 1.7$。在这方面，轨道间距的格局更像是一种二分法，而不是一种全球相关性。此外，我们还发现这种视轨道间距二分法本质上是与平均运动共振（MMR）有关的二分法的投影，我们称之为MMR二分法，它本身可能是行星迁移和动力学演化的自然结果。
2020-08-23 astro-ph.EP
Corralling a distant planet with extreme resonant Kuiper belt objects
四个最长周期的柯伊伯带天体的轨道周期彼此接近整数比。一颗轨道周期为$\sim$ 17，117年，半长轴为$\sim$ 665天文单位的假想行星，与这四个天体的周期比为N/1和N/2。共振轨道的轨道几何形状和动力学限制了这类行星的轨道平面、轨道偏心率和质量，以及它目前在轨道上的位置。
2016-06-02 astro-ph.EP
Formation of inner planets in the presence of a Cold Jupiter: orbital evolution and relative velocities of planetesimals
本文研究冷木星对内盘星子轨道演化和相对速度的影响，发现小星子受气体阻力影响相对速度升高，而大星子可保持低速度弥散并继续失控增长，表明冷木星不阻碍内岩石行星形成。
2023-08-28 astro-ph.EP
Orbital characteristics of planetesimals captured by circumplanetary gas disks
足够大质量的成长中的巨行星有着环绕行星的圆盘，而圆盘对固体的捕获可能会影响行星的成长和它们周围卫星系统的形成。除了尘埃粒子提供给磁盘与流入的气体，最近的研究表明的重要性，捕获的微行星的运动是去耦的气体，但轨道演化的捕获机构在环行星际气体盘还没有详细研究。在目前的工作中，使用三体轨道积分和解析计算，我们研究的轨道特性和随后的动力学演化的星子捕获的气体阻力从环行气体盘。我们发现，在大多数情况下，在永久捕获的时间的行星为中心的微行星轨道的半长轴小于约三分之一的行星的希尔半径。一般来说，被捕获的天体会迅速螺旋进入行星，而逆行轨道的轨道衰减速度更快，这是因为来自行星周围气体的强劲逆风。当一个被捕获到逆行轨道的微行星在螺旋进入行星之前受到足够强的气体阻力时，它的轨道在径向位置转向逆时针方向，这可以用斯托克斯数来解释。我们还发现，那些被捕获到某些类型的轨道可以生存很长一段时间，即使在气体阻力下，无论是在逆行和逆行的情况下，这可能是重要的不规则卫星的巨行星的起源。
2016-04-28 astro-ph.EP
Orbital dynamics of two circumbinary planets around misaligned eccentric binaries
本文研究了两颗行星围绕一颗圆轨道或偏心轨道双星运行的环双星行星系的轨道动力学。这两颗行星的轨道最初是圆形的，彼此共面，但相对于双星轨道平面不对齐。双星与行星和行星与行星的相互作用导致了复杂的行星倾斜振荡。我们使用分析模型和数值模拟来探索行星半长轴，二进制偏心率和初始倾角的各种值的影响。围绕一个圆轨道双星，长期倾斜振荡是由行星-行星相互作用驱动的，并且是周期性的。在这种情况下，如果行星靠得很近，它们会发生相互天平动，如果相距很远，它们会发生循环，并在临界距离处发生突然转变。在偏心轨道双星周围，长期的倾斜振荡是由行星-行星相互作用和双星-行星相互作用驱动的。这些振荡通常显示多于一个频率，并且通常不是周期性的。从相互行星天平动到循环的转变并不明显，并且存在一系列的分离，行星在轨道上有时相互天平动，有时循环。此外，在某些分离处，存在倾斜振荡复杂但周期性的共振。对于相对于偏心轨道双星高度偏离的行星，有固定（非振荡）倾斜配置，这是单行星情况下极地配置的概括。高度倾斜的行星在初始倾角偏离静止构型时会发生振荡。
2021-11-29 astro-ph.EP
Orbital Dynamics of Multi-Planet Systems with Eccentricity Diversity
由于系外行星是使用径向速度方法探测到的，它们揭示了轨道配置的多样性分布。其中包括在高偏心轨道（e > 0.5）的行星。这些系统中的大多数由一颗行星组成，但也有几颗被发现在近圆形轨道上包含一颗周期较长的行星。在这里，我们使用最新的开普勒轨道解决方案，以调查四个已知的系统，表现出这种极端的偏心率的多样性; HD 37605，HD 74156，HD 163607和HD 168443。我们将限制在这些系统中的径向速度残差的基础上存在额外的行星。我们表明，在每个系统中的两个已知的行星交换角动量，通过长期振荡的偏心率。我们计算了这些偏心振荡和相关的近星点岁差的振幅和时标。我们进一步证明了相互轨道倾角对高频偏心振荡幅度的影响。最后，我们讨论了这些振荡的背景下，可能的起源方案不等的偏心率的影响。
2014-02-08 astro-ph.EP
A Uranian Trojan and the frequency of temporary giant-planet co-orbitals
特洛伊天体共享一颗行星的轨道，从不远离三角拉格朗日点，在行星前方（L4）或后方（L5）60度。我们报告检测到天王星特洛伊木马;在我们的数值积分，2011 QF 99振荡周围的天王星L4拉格朗日点为>70 kyr，并保持共轨道约1万年前成为半人马座。我们构建了一个半人马座模型，由transneptunian区域提供，以估计临时的共轨道捕获频率和持续时间（精确到两个因子），发现在任何时候，0.4%和2.8%的人口将分别是天王星和海王星的共轨道。因此，在IAU小行星中心数据库中，半人马座的共轨比例（~2.4%）与预期的穿海王星供应一致。
2013-08-29 astro-ph.EP
A new and simple prescription for planet orbital migration and eccentricity damping by planet-disc interactions based on dynamical friction
在行星形成过程中，行星胚胎与原行星气盘之间的引力相互作用导致了行星胚胎的轨道迁移，对最终形成行星系起着重要作用。虽然迁移有时发生在超音速状态下，其中行星胚胎和气体之间的相对速度高于声速，但迄今为止提出的描述行星盘相互作用力和超音速状态下轨道变化时间尺度的迁移处方相互不一致。在这里，我们讨论了现有的处方在文献中的细节，并推导出一个新的简单直观的配方，行星盘的相互作用的基础上动态摩擦，可以应用在超音速和亚音速的情况下。虽然现有的处方假设特定的光盘模型，我们包括明确的光盘参数的依赖性，因此，它可以适用于光盘与任何径向表面密度和温度的依赖性（除了径向尺度小于光盘尺度高度的局部变化）。我们的处方将减少来自行星迁移的不同文献配方的不确定性，并将成为研究行星吸积过程的重要工具，特别是在研究在系外行星系统中常见的近距离低质量行星的形成时。
2020-05-06 astro-ph.EP
A Short History of (Orbital) Decay: Roman's Prospects for Detecting Dying Planets
The Ohio State University（俄亥俄州立大学）；University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）；NASA Goddard Space Flight Center（美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心）
罗马望远镜将通过探测轨道衰减的行星，研究银河系中行星吞噬的速率及恒星潮汐耗散的物理机制。
2025-12-09 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Pervasive Orbital Eccentricities Dictate the Habitability of Extrasolar Earths
类地行星的长期可居住性需要低轨道偏心率。由于许多太阳系外的行星系都与恒星伴星有关，因此来自遥远恒星伴星的长期扰动是激发行星偏心率的一个非常重要的机制。虽然类地行星在恒星双星系统中的轨道演化已经被很好地理解，但双星系统扰动对包含额外气体巨行星的更现实系统的影响却很少被研究。在这里，我们提供了一个大的数值积分，确定初始轨道参数导致偏心轨道合奏确认的分析标准。我们表明，太阳系外的地球很可能会经历一个广泛的轨道演变所决定的气体巨行星的位置，需要更集中的研究偏心率对生命的潜力的影响。
2010-03-02 astro-ph.EP
Thermal-orbital coupled tidal heating and habitability of Martian-sized extrasolar planets around M stars
M型恒星是寻找太阳系外可居住行星的好目标。由于它们的有效温度很低，M星的宜居带非常接近恒星本身。对于靠近恒星的行星，潮汐加热在热演化和轨道演化中起着重要的作用，特别是当行星轨道具有相对较大的偏心率时。虽然潮汐加热与行星的热状态和轨道相互作用，但对M星周围的太阳系外行星的这种耦合计算还没有进行过。我们使用简单的结构和轨道模型进行耦合计算，并分析了一个类地行星的热状态和可居住性。考虑到这颗行星是火星大小，潮汐加热并部分融化地幔，如果恒星质量小于太阳质量的0.2倍，并且轨道的初始偏心率大于0.2，则保持平衡态。由于地幔熔化而减少的热量耗散使这颗行星即使轨道距离很小，也能在宜居带停留10 Gyr以上。平衡态下的地表热通量介于火星和木卫一之间。行星的热状态主要取决于偏心率的初始值和恒星的质量。
2014-06-10 astro-ph.EP
Secular Orbital Dynamics of the Possibly Habitable Planet K2-18 b with and without the Proposed Inner Companion
本文研究可能宜居行星K2-18 b在单行星和含4:1共振内部伴星两种构型下的长期轨道动力学，揭示伴星导致数千年尺度的偏心率和倾角周期性交换，并讨论其对气候宜居性和米兰科维奇周期的影响。
2023-10-28 astro-ph.EP
Refined stellar, orbital and planetary parameters of the eccentric HAT-P-2 planetary system
我们提出了完善的参数太阳系外行星系HAT-P-2（也称为HD 147506），根据新的径向速度和光度数据。HAT-P-2b是一颗凌日的太阳系外行星，轨道偏心。我们提出了一个详细的分析的行星和恒星的参数，产生一致的结果的质量和半径的恒星，更好的约束的轨道偏心率，和完善的行星参数。主恒星的改进参数为M_star = 1.36 +/- 0.04 M_sun和R_star = 1.64 +/- 0.08 R_sun，而行星的质量为M_p = 9.09 +/- 0.24 M_Jup，半径为R_p = 1.16 +/- 0.08 R_Jup。行星的精确凌日时期和周期为E = 2，454，387.49375 +/- 0.00074（BJD）和P = 5.6334729 +/- 0.0000061（天），近星点的轨道偏心率和幅角分别为e = 0.5171 ± 0.0033和omega = 185.22 ± 0.95度。这些轨道要素使我们能够预测日食的时间，准确度约为15分钟。我们还讨论了这种显着的偏心率的影响，包括在过境光变曲线的不对称性的表征。上面给出了一些简单的公式，这些公式又可以用来利用纯粹的测光数据来限制轨道偏心率。这将特别有助于对凌日行星进行非常高精度的星载观测。
2009-10-08 astro-ph.EP
Puffed-up Edges of Planet-opened Gaps in Protoplanetary Disks. II. The Role of the Planet's Orbital Eccentricity
Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics（中央研究院天文及天文物理研究所）；National Center for Theoretical Sciences（国家理论科学中心）；Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学汤川研究所）
研究行星轨道偏心率对原行星盘气体和尘埃结构的影响，采用三维多流体流体动力学模拟，发现偏心行星能增强间隙边缘尘埃膨胀、使间隙对尘埃更泄漏、让尘埃环变大变宽，对行星形成理论和相关观测有重要意义。
2026-07-08 astro-ph.EP
A record of the final phase of giant planet migration fossilized in the asteroid belt's orbital structure
小行星带的特点是在动力激发轨道上的物质总质量极低。尼斯模型解释了太阳系的许多特殊性质，包括太阳带的激发态，通过调用外行星之间的轨道不稳定性。然而，以前关于尼斯模型对小行星带结构影响的研究很难重现最里面的小行星的轨道倾角分布。在这里，我们展示了巨行星迁移的最后阶段是如何塑造小行星带的，特别是它的倾角分布。由于与剩余星子的相互作用导致土星远离木星，它的轨道进动速度随着两颗行星相互作用的减弱而减慢。当行星接近它们的现代分离时，木星完成的轨道比土星的轨道少五圈，木星对土星的偏心作用力加强。我们使用数值模拟表明，没有小行星的轨道进动之间的24-28角秒/年是有关的倾斜问题。当土星的岁差加速时，高倾角的小行星被激发到行星交叉轨道上，并从内部主带中移除。通过这一过程，小行星带的轨道结构被重新塑造，从而显著改善了模拟结果。
2019-12-05 astro-ph.EP
