Passing Stars as an Important Driver of Paleoclimate and the Solar System's Orbital Evolution
本研究通过包含太阳附近恒星的模拟发现,近距离掠过的恒星通过引力扰动巨行星,缩短了地球轨道演化的可预测时间跨度约10%,并指出在预测约50 Myrs前的轨道演化时必须考虑掠过恒星带来的额外不确定性。
2024-02-13 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
No influence of passing stars on paleoclimate reconstructions over the past 56 million years
本研究采用包含月球和太阳四极矩J2的先进太阳系模型及400余次模拟,发现过往恒星对过去5600万年古气候重建无影响,强调完整物理模型对相关研究的必要性。
2025-06-11 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Coupled Orbital and Interior Evolution of Sub-Neptunes
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院卡弗里天体物理学与空间研究所)
本文通过耦合冷却、大气损失与潮汐迁移的演化模型,检验亚海王星发生率随年龄的变化,发现高偏心率迁移可解释早期上升,但无法解释后期下降,需补充新物理或形成机制。
2026-09-18 astro-ph.EP
A trio of horseshoes: past, present and future dynamical evolution of Earth co-orbital asteroids 2015 XX169, 2015 YA and 2015 YQ1
人们普遍认为,可能存在一种准稳态的小天体流量,这些小天体在与地球共轨的状态下进出。其中一些对象是非常好的候选人,为未来的原位研究,由于其有利的动力学特性。在本文中,我们证明了最近发现的近地小行星2015 XX169,2015 YA和2015 YQ1是小型瞬态地球共轨。这些新发现使已知的地球共轨道数量增加到17个。这三颗行星目前表现出受到Kozai共振影响的不对称马蹄行为,它们的短期轨道演化相当不稳定。2015 YA和2015 YQ1都可能在不久的将来离开地球的共轨区,因为它们会与金星,地月系统和火星近距离接触。小行星2015 XX169可能已经在与我们的星球1:1平均运动共振的附近或被困在其中数千年,并可能在未来的相当长的时间内继续在该区域。
2016-03-08 astro-ph.EP
Centaur Longevity Revisited: Lifetime Dispersion and the Bailey & Malhotra Classifications under Modern Orbital Solutions
Knowledgeum Academy(Knowledgeum学院);Indian Institute of Astrophysics(印度天体物理研究所)
本文用现代轨道数据重新分类半人马天体,发现内在混沌主导寿命分类,仅2005 TH173由Q类改为D类。
2026-09-24 astro-ph.EP
Planets In Young Massive Clusters: On the survivability of planets in young massive clusters and its implication of planet orbital architectures in globular clusters
截至2019年8月,在4000多颗已确认的系外行星中,只有一颗在球状星团(GC)M4中被发现。由于系外行星探测的稀缺性,促使我们采用直接的$N$ -体模拟来研究年轻大质量星系团(YMC)中行星的动力学稳定性。在一个维里半径为1.7 pc的$N=128{\rm k}$星系团(与Westerlund-1相当)中,我们的模拟表明,大多数宽轨道行星($a\geq 20$ ~au)将在1000万年的时间尺度内被抛出。有趣的是,超过$70\%$的行星与$a<5$ ~au生存在1亿年的模拟。忽略行星-行星散射和潮汐阻尼,$t$ Myr的生存能力作为在这样的YMC中au中的初始半长轴$a_0$的函数可以被描述为$f_{\rm surv}(a_0, t)=-0.33 \log_{10}(a_0) \left(1 - e^{-0.0482t} \right) + 1$。在抛射时,大约有$28.8\%$的自由漂浮行星(FFP)有足够的速度在交叉时间尺度上逃离主星团。其他的FFPs将保持与星团势的结合,但随后恒星系统的动力学演化可能会导致FFPs从主星团中被延迟弹射。虽然在GC行星人口的全面调查需要扩展到多陀螺仪的模拟,我们的研究结果表明,宽轨道行星和自由浮动的行星是不太可能被发现在GC。
2019-09-09 astro-ph.EP
The Evidence for Slow Migration of Neptune from the Inclination Distribution of Kuiper Belt Objects
柯伊伯带的大部分动力学结构可以解释为海王星迁移了几个天文单位,和/或海王星在行星不稳定期间被分散到偏心轨道。现有编队模型的一个突出问题是,它们预测的轨道倾角分布比从观测中推断的要窄。在这里,我们进行数值模拟的柯伊伯带的形成从一个初始状态与海王星在20 < a_{N,0} < 30 AU和一个动态冷的外盘从超过a_{N,0}到30 AU。海王星的轨道在一个e-折叠时间尺度1 <= tau <= 1亿年内迁移到盘中。在模拟中,一小部分(~10^{-3})盘状微行星被植入柯伊伯带。通过分析不同情况下植入体的轨道分布,我们发现倾斜约束意味着τ>= 1000万年,a_{N,0} <= 25 AU。τ <1000万年的模型不满足倾角约束,因为没有足够的时间进行各种动力学过程来提高倾角。海王星的缓慢迁移与柯伊伯带的其他限制条件以及最近开发的行星不稳定性/迁移模型是一致的。在这些模型中,海王星的离心率和倾角都不会很大(e_N<0.1,i_N<2度),这是为了避免在>40 AU区域(冷经典星系可能形成的区域)过度的轨道激发。
2015-04-23 astro-ph.EP
TESS Hunt for Young and Maturing Exoplanets (THYME) II: A 17 Myr Old Transiting Hot Jupiter in the Sco-Cen Association
我们提出了一个过境热木星轨道HIP 67522($T_{eff}\sim5650$ K; $M_* \sim 1.2 M_{\odot}$)在10-20万年的斯科-岑OB协会的发现。我们使用自定义陷波滤波器行星搜索管道识别了TESS数据中的凌日,并使用Spitzer的额外测光,SOAR/Goodman,SALT/HRS,LCOGT/NRES和SMARTS/CHIRON的光谱学以及SOAR/HRCam的散斑成像来表征系统。我们的测光模型作为一个周期性的高斯过程与过境占恒星的变化,并找到一个轨道周期为6.9596 $^{+0.000016}_{-0.000015}$天和半径为10.02 $^{+0.54}_{-0.53}$ R $_\oplus$。我们还确定了一个额外的候选行星的半径为8.01 $^{+0.75}_{-0.71}$ R $_\oplus$,轨道周期为$\gtrsim23$天的一个单一的过境。HIP 67522 b是目前发现的最年轻的凌日热木星,是透射光谱和径向速度后续研究的理想候选者,同时也表明一些年轻的巨行星要么在小轨道半径处原位形成,要么从盘中更远的形成地点迅速迁移。
2020-05-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
The threat of Centaurs for terrestrial planets and their orbital evolution as impactors
半人马座是太阳系天体,其轨道位于木星和海王星的轨道之间。半人马座是近地天体的来源之一。因此,了解它们的轨道演变至关重要,在某些情况下,它们的轨道演变可能最终与类地行星相撞,并产生灾难性事件。我们研究了半人马座朝向太阳系内部的轨道演化,并估计了在晚重轰炸后与类地行星的近距离接触和撞击的数量,假设半人马座处于稳定状态。我们还估计了可能的陨石坑大小。我们计算出释放的水的近似数量:在地球上,这大约是现在总水量的0.00001。我们还发现了半人马座的子区域,可能的撞击物来自那里。虽然陨石坑的直径可以达到数百公里,但考虑到目前已知的半人马座人口,大多数陨石坑的直径都不到10公里。对于所有行星和平均直径为12公里的撞击物,自晚期重轰炸以来的平均撞击频率是地球每1.9 Gyr一次,金星每2.1 Gyr一次。对于较小的天体(例如> 1公里),在最近的太阳系中,撞击地球的频率为每1440万年一次,撞击金星的频率为每1310万年一次,撞击火星的频率为每4630万年一次。只有53%的半人马可以进入类地行星区域,7%的半人马可以与类地行星互动。
2018-10-07 astro-ph.EP
Discovery of 63 New Young Asteroid Families
本研究利用五维层次聚类法分析轨道元星表,复现40余个已知年轻小行星族并新发现63个,多数形成年龄小于100万年,为小行星带碰撞演化及星族形成机制研究提供新约束。
2025-08-01 astro-ph.EP
Three-Body Resonances in the Saturnian System
土星有一个动力丰富的卫星系统,其中包括至少三对卫星之间的轨道共振:土卫二-土卫三4:2,土卫二-土卫四2:1,泰坦-土卫四4:3平均运动共振。对土星卫星轨道历史的研究通常假设它们过去的动力学也完全由两体共振主导。使用直接的数值积分,我们发现,在过去的土星卫星之间的三体共振是相当普遍的,并可能导致一个相对较长的,但有限的捕获时间(10百万年或更长)。我们发现这些三体共振都是偏心率类型的,并且似乎不影响卫星的倾角。虽然一些三体共振位于接近两体共振(但涉及第三体的轨道进动),但其他的是孤立的,没有两体论点接近共振。我们的结论是,未来的研究系统的过去必须充分考虑三体共振,这在过去的工作中被忽视了。
2022-01-28 astro-ph.EP
The orbit and dynamical evolution of the Chelyabinsk object
车里雅宾斯克天体的轨道是通过直接对天体测量位置应用最小二乘法计算的。通过积分粒子运动方程和置信区域的轨道来研究该物体过去的动力学演化。研究发现,大多数车里雅宾斯克克隆达到近太阳状态。在我们的数值模拟中,这些天体中有67%与太阳碰撞了1500万年。最小太阳距离的分布表明,车里雅宾斯克天体与太阳相遇的最有可能的时间是在-0.8百万年到-2百万年之间。这与宇宙射线暴露年龄为120万年的估计值一致(Popova等人,2013年)。车里雅宾斯克天体的母体此时应该会经历强烈的潮汐和热效应。讨论了车里雅宾斯克天体与86039(1999 NC 43)和2008 DJ的可能关联。
2014-12-05 astro-ph.EP
On the Dynamical Erasure of Initial Conditions in Multi-Planetary Systems
本文利用N体模拟研究多行星系统中盘后动力学不稳定性与并合如何在数十至数百万年内抹除迁移留下的周期分布初始条件,解释了亚海王星对数周期平坦分布及共振对丰度随系统年龄下降的观测现象。
2024-10-18 astro-ph.EP
High-contrast Imaging around a 2 Myr-old CI Tau with a Close-in Gas Giant
年轻恒星周围的巨行星是揭示其形成历史和轨道演化的线索。CI Tau是一颗200万年前的经典T-金牛星,拥有一颗偏心的热木星,CI Tau,b。热木星的标准形成场景预测行星形成得更远,并向内迁移。CI Tau b的高离心率可能暗示了由于外部伴星的长期引力扰动而引起的高$e$迁移。ALMA 1.3 mm连续谱观测表明CI Tau至少有3个环隙,其中可能存在未被观测到的行星。我们目前的高对比度成像CI头采取从凯克/NIRC 2 $L^{\prime}$带过滤器和涡旋日冕,使我们能够寻找一个外部的同伴。我们没有检测到任何外部同伴CI头从角微分成像(ADI)使用两个深成像数据集。来自ADI缩减图像的检测极限排除了$\sim30$ \,au之外的外部伴星的存在,该伴星可能导致CI Tau\,b的Kozai-Lidov迁移。我们的研究结果表明,CI Tau\,b可能经历了从$\lesssim 2$ \,au在Myrs的II型迁移。我们还确认,没有行星与$\geq 2-4\,M_\mathrm{Jup}$是隐藏在两个外部差距。
2022-11-09 astro-ph.EP
Past the outer rim, into the unknown: structures beyond the Kuiper Cliff
利用已知柯伊伯带天体的日心距和距离变化率数据,识别出柯伊伯悬崖之外的结构,发现70天文单位处的间隙及可能存在的巨大扰动体。
2023-09-07 astro-ph.EP
The Martian mid-latitude subsurface ice is the remnant of a past ice sheet
Institut Pierre Simon Laplace Université Paris 6, France(皮埃尔西蒙拉普拉斯研究所,巴黎第六大学)
研究通过气候模型揭示火星中纬度地下冰是过去高倾角时冰盖残余,表明其年龄小于400万年。
2026-02-21 astro-ph.EP physics.geo-ph
A dynamical analysis of the Taurid Complex: evidence for past orbital convergences
这项工作的目标是确定单个金牛座复合体(TC)天体的动力学是否与通过较大天体的碎裂形成复合体一致,或者TC成员之间目前的轨道亲和力是否来自其他动力学过程。为此,对2 P/Encke彗星、51颗近地小行星和16颗金牛座火球的轨道相似性进行了研究。每个机构的克隆进行了数值模拟的时间向后,和时代时,显着的分数的克隆的任何两个机构接近彼此都低最小轨道交点距离和小的相对速度被确定。在过去的20000年里,我们的样本中只有12对尸体显示出这种联系,主要是在公元前3200年左右。其中包括2 P/Encke和NEAs 2004 TG 10,2005 TF 50,2005 UR,2015 TX 24和几个南金牛座火球。我们发现,这种轨道收敛是兼容的一个大的母体在五到六千年前的分裂,导致分离的2 P/Encke和几个NEAs与TC,以及一些较大的流星体现在记录在金牛座流。然而,纯粹动力学过程的影响可能为这种轨道接近提供另一种解释,而不需要这些物体之间有共同的起源。为了区分这两种假设,未来的TC小行星的光谱调查是必要的。
2021-07-30 astro-ph.EP astro-ph.IM
Photometric follow-up of the 20 Myr-old multi-planet host star V1298~Tau with CHEOPS and ground-based telescopes
本文利用CHEOPS和地面望远镜寻找V1298 Tau e的第三次凌星,以约束其约45天的轨道周期并改进半径测定,同时通过重新分析Kepler/K2和TESS数据揭示了不同凌星深度和持续时间的差异。
2023-09-25 astro-ph.EP
Stability Constrained Characterization of the 23 Myr-old V1298 Tau System: Do Young Planets Form in Mean Motion Resonance Chains?
对于行星形成的最后阶段,一个领先的理论预期是,盘迁移应该自然地驱动轨道进入平均运动共振链(MMR)。为了解释在Gyr年龄($<1\%$)观察到的MMR链的缺乏,这张照片需要这样的配置不稳定和混乱的周期比磁盘分散。引人注目的是,只有两颗已知的恒星HR 8799和V 1298 Tau拥有三颗或更多比$\lesssim 100$ Myrs年轻的行星,它们被认为是在这样的MMR链中,因为轨道的周期比接近整数。我们将最近的过境和径向速度观测的V1298头系统,并调查所要求的动态稳定性的时间尺度上比系统的年龄短得多的系统的轨道结构的约束。我们表明,最近的径向速度质量测量的V1298头$b$放置在一个因素的两个不稳定的限制,这使我们能够设置显着较低的限制偏心率($e_b \leq 0.17$在$99.7\%$的信心)。此外,我们在$\gtrsim 99\%$置信度下排除了V1298 Tau的共振链构型。因此,如果$\sim 23$ Myr的V1298 Tau系统确实形成了共振链,那么它一定在盘分散后不久就经历了不稳定和重排。我们希望类似的稳定性约束的表征未来年轻的多行星系统将是有价值的通知行星形成模型。
2022-03-05 astro-ph.EP
K2 reveals pulsed accretion driven by the 2 Myr old hot Jupiter CI Tau b
CI Tau是一颗年轻(约200万年前)的经典金牛座T星,位于金牛座恒星形成区。径向速度观测表明,它拥有一颗彗星大小的行星,轨道周期约为9天。在这项工作中,我们分析了CI Tau的光度变化的时间序列,如K2所见。光变曲线显示恒星自转周期约为6.6 d。虽然没有证据表明CI Tau b会凌日主星,但在光变曲线中也有一个~9 d的信号。我们相信这很可能是行星盘的相互作用干扰了恒星上的吸积流,导致了行星轨道的~9 d周期对亮度的周期性调制。
2018-01-18 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
Evidence from the asteroid belt for a violent past evolution of Jupiter's orbit
我们利用主小行星带中大(> 50 km)小行星的当前轨道结构来约束巨行星从原始轨道迁移到当前轨道时的演化。Minton和Malhotra(2009年)指出,主带中大型小行星的轨道分布可以通过巨行星在τ ~ 0.5My时间尺度上的指数衰减迁移来重现。然而,自洽的数值模拟表明,在如此短的时间尺度上,巨行星的微行星驱动的迁移与它们的半长轴的指数变化不一致(Hahn & Malhotra,1999)。实际上,典型的时间尺度是τ> 5 My。当巨行星在这个时间尺度上的迁移应用于小行星带时,所得到的轨道分布与观测到的轨道分布不一致。然而,行星间的相遇会大大加快行星迁移的速度。考虑一个演化,木星和土星都与海王星质量的行星(可能是天王星或海王星本身)近距离相遇,第三颗行星在被土星向内散射后,又被木星向外散射。这种情况导致木星和土星之间的轨道间隔非常迅速地增加,我们在这里显示对小行星带的结构只有轻微的影响。这种类型的演化被称为跳跃木星案例。我们的研究结果表明,迁移前的小行星带的总质量和动力学激发与目前观察到的相当。此外,他们暗示,在迁移之前,木星和土星的轨道比现在的轨道要小得多。
2010-09-08 astro-ph.EP
The recent dynamical history of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko
本文介绍了罗塞塔号航天器的目标67 P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星的轨道根数的过去演变。彗星的引力轨道受到来自核的冰的升华的影响,这引发了非引力。这颗彗星还经历了几次与木星的近距离相遇,特别是在1959年和1923年(不到1 AU)。这些扰动导致了彗星轨道在短时间尺度上的混沌。本文的目标是有一个精确的概念彗星最近的动力学历史。这是在研究彗星轨道要素的平均趋势,并在其混沌运动的快速李雅普诺夫指标的特点。为了计算这些平均趋势,考虑了两组(考虑或不考虑非引力)彗星的1000个克隆轨道。这篇论文表明,1959年2月$4^{\text{th}}$与木星的最后一次近距离接触极大地改变了彗星的轨道要素(特别是近日点距离,从相遇前的2.7 AU到相遇后的1.3 AU)。在1923年10月$2^{\text{nd}}$与木星近距离相遇之前,彗星的运动也是混乱的。本文还介绍了该彗星轨道要素的平均趋势(两个时间尺度:过去275年和过去1万年)。
2015-03-30 astro-ph.EP
From planetesimals to terrestrial planets: N-body simulations including the effects of nebular gas and giant planets
我们目前的结果从一套N体模拟,遵循吸积历史的类地行星使用一个新的并行树码,我们已经开发。我们首先将2000个大小相等的星子放在0.5- 4.0天文单位之间,然后进行碰撞生长,直到行星吸积完成(> 1亿年)。所有的重要影响的气体在层流磁盘考虑:气动气体阻力,磁盘行星的相互作用,包括I型迁移,和全球磁盘的潜力,导致长期共振的气体消散向内迁移。我们改变了初始的总质量和空间分布的星子,星云气体耗散的时间尺度,木星和土星的轨道。我们最终会在地球上发现一到五颗行星。为了在存在I型迁移的情况下在该区域保持足够的质量,气体消散的时间尺度需要为1- 200万年。最后的配置和碰撞的历史强烈地依赖于木星的轨道偏心率。如果使用今天木星的偏心率,那么由于长期共振的向内迁移,小行星区域的大多数天体都被卷入地球区域,原行星之间的巨大撞击最常见于1000万年左右。如果木星的轨道偏心率接近于零,就像尼斯模型所建议的那样,长期共振的影响可以忽略不计,大量的质量会在小行星区域停留很长一段时间。木星的轨道是圆形的,巨大的撞击通常发生在1亿年左右,与同位素记录显示的吸积时间尺度一致。然而,在这种情况下,我们不可避免地会有一个地球大小的行星在2 AU左右。很难获得空间上集中的类地行星以及非常晚的巨大撞击。
2010-07-04 astro-ph.EP
Two Possible Orbital Histories of Phobos
本文通过数值积分比较火卫一的古老内迁假说与环—卫星循环假说,发现二者均符合其当前轨道,且火卫二偏心率因弱混沌不能用于区分二者。
2025-03-16 astro-ph.EP
Dynamical Evolution and Thermal History of Asteroids (3200) Phaethon and (155140) 2005 UD
近地天体(3200)Phaethon和(155140)2005 UD被认为有着共同的起源,前者在近日点显示出尘埃活动,被认为是双子座流星群的直接来源。这两个天体目前都有非常小的近日点距离,这导致它们的近日点温度达到或超过1000 K。法厄同目前的活动与靠近太阳的近地天体的毁灭有关,这很可能在过去产生了与小行星有关的流星流。我们使用热物理模型(TPM)和每个对象的轨道积分相结合的法厄同和2005年UD过去的热特性模型。从模型中提取温度特征,例如最高日温度、最大热梯度和不同深度的温度,该模型针对预定义的a和e的集合运行。接下来,动力学积分的轨道克隆法厄同和2005 UD的被用来估计每个对象的过去的轨道要素。这些动态结果,然后结合温度特性,模拟过去的演变的热特性,如最大(和最小)地面温度和热梯度。我们发现矮行星(2)Pallas不太可能是法厄同和2005 UD的母星,其源更可能位于小行星带的内部。法厄同和2005年UD的轨道历史的特点是周期性的变化,导致近日点值之间的周期性转移,现在的价值观和0.3 AU。我们发现,在这个时间尺度上,地下温度太大,除非以某种方式积极提供水冰稳定。近地表的温度梯度强烈表明,热压裂可能是非常有效的,在打破表面风化。
2021-05-11 astro-ph.EP
Evidence for Very Early Migration of the Solar System Planets from the Patroclus-Menoetius binary Jupiter Trojan
海王星外天体的轨道分布为海王星的径向迁移提供了强有力的证据。外行星的轨道被认为在早期阶段已经变得不稳定,木星与海王星类行星有零星的遭遇。结果,木星按照内太阳系的限制,向内跳跃了几分之一个天文单位,并获得了现在的轨道偏心率。这些事件发生的时间通常与月球晚期重轰炸有关,它在原太阳星云(t_0)消散后约7亿年结束。在这里,我们表明,行星迁移开始后不久t_0。这种早期的迁移是从帕特洛克罗斯-梅诺提乌斯双星木星特洛伊的生存推断出来的。这对双星在t <~t_0时形成于曾经位于海王星外的一个巨大的微行星盘中。双星在盘中停留的时间越长,碰撞将其组成部分彼此剥离的可能性就越大。对它的生存的模拟表明,在t_0 <1亿年的时间内,这个盘必须被迁移的行星分散。这一限制意味着行星迁移与最年轻的月球盆地的形成无关。
2018-09-11 astro-ph.EP
Comparative orbital evolution of transient Uranian co-orbitals: exploring the role of ephemeral multibody mean motion resonances
天王星有三个已知的共轨道:83982 Crantor(2002 GO 9),2010 EU 65和2011 QF 99。在这里,我们对这些瞬态共轨道的轨道演化进行了比较分析,以更好地了解它们是如何首先被捕获的,以及是什么使它们动态不稳定。我们还在已知的天体中寻找额外的临时天王星共轨候选者。我们的N体模拟表明,2011 QF 99的长期稳定性是由木星和海王星控制的;在成为特洛伊之前,它短暂地进入了与木星的1:7平均运动共振和与海王星的2:1平均运动共振。在这些短暂的两体平均运动共振事件,拱心共转共振也被观察到。对于已知的共轨道,土星是目前主要的不稳定力的来源,但这还不足以将一个次要的天体从与天王星的1:1的轨道中弹射出来。这些物体必须与木星和海王星进入平均运动共振,以便被捕获或成为路过的半人马座。小行星2010 EU 65,可能是来自奥尔特云的访客,由于其相对较低的离心率,可能已经稳定了好几百万年。此外,我们表明,已知对象的轨道特性和发现情况可以用来概述一个实用的策略,通过该策略可以找到更多的天王星的共轨道。
2014-04-30 astro-ph.EP
Orbital Dynamics of Atlas (S XV): Its Current Orbit and the Recent Past
本研究通过数值积分和谱分析,揭示Atlas卫星受Prometheus和Pandora共振影响,轨道处于弱至中等混沌状态,并发现其近期曾与Prometheus形成共轨配置。
2025-01-24 astro-ph.EP nlin.CD
Planets Across Space and Time (PAST). VI. Age Dependence of the Occurrence and Architecture of Ultra-Short-Period Planet Systems
本研究利用1000多颗短周期行星样本发现,USP行星宿主恒星较老且多在银河系厚盘,其出现率随年龄增加,系统结构在Gyr尺度上演化,表明USP行星由潮汐耗散驱动向内迁移持续形成。
2025-04-29 astro-ph.EP
The GAPS Programme at TNG XLII. A characterisation study of the multi-planet system around the 400 Myr-old star HD 63433 (TOI-1726)
两年多来,我们用HARPS-N摄谱仪监测了4亿年前的恒星HD\,63433,它拥有两个近距离(轨道周期$P_b\sim7.1$和$P_c\sim20.5$天)由TESS太空望远镜探测到的亚海王星,并于2020年宣布。利用径向速度和附加的TESS测光,我们的目标是提供它们的质量的第一次测量,改进它们的大小和轨道参数的测量,并研究由于光蒸发的大气质量损失率的演变。我们测试了最先进的分析技术和不同的模型,以减轻在径向速度时间序列中检测到的恒星活动引起的主导信号。我们使用了基于流体的大气质量损失率的分析描述,再加上核心包络模型和恒星演化轨迹,研究过去和未来的行星质量和半径的演变。我们得到了行星轨道周期和半径的新测量值($P_b=7.10794\pm0.000009$ d,$r_b=2.02^{+0.06}_{-0.05}$ $R_{\oplus}$ ; $P_c=20.54379\pm0.00002$ d,$r_c=2.44\pm0.07$ $R_{\oplus}$)和测定的质量上限($m_b\lesssim$ 11 $M_{\oplus}$ ; $m_c\lesssim$ 31 $M_{\oplus}$ ; 95 $\%$置信水平),在2.1- 2.7 $σ$显著性水平下有证据表明,c可能是一个致密的迷你海王星,质量与海王星相似。对于低于我们推导的动力学上限的测试质量网格,我们发现HD …
2023-03-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evidence of nearby supernovae affecting life on Earth
对太阳附近疏散星团的观测被用来计算过去5.1亿年(Myr)的局部超新星(SN)率。SN速率的峰值与太阳通过局部增加的团簇形成时期相匹配,这可能是由银河系的螺旋臂引起的。一项统计分析表明,太阳系经历了许多来自附近超新星的银河宇宙射线(GCR)流量的短期大幅增加。通过将过去5.1亿年的一般地质气候记录与波动的局部SN率进行比较,可以证实高GCR通量与地球寒冷条件相一致的假设。令人惊讶的是,构造(海平面的长期变化)和天体物理活动(SN率)的简单组合在很大程度上解释了过去5.1亿年来观察到的海洋生物多样性变化。SN率和二氧化碳(CO $_2$)水平之间的逆对应关系进行了讨论,在寒冷条件下更好地施肥的海洋中,通过提高生物生产力,CO $_2$可能下降-这一假设与碳的重同位素$^{13}$ C的相对丰度数据不矛盾。
2012-10-10 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.ao-ph
The Solar System's passage through the Radcliffe wave during the middle Miocene
该研究通过追踪56个年轻疏散星团的运动,发现太阳系在1820万至1150万年前穿过拉德克利夫波,与中中新世气候转变吻合,可能影响地球气候及放射性核素丰度。
2025-02-22 astro-ph.EP astro-ph.GA physics.geo-ph
Long-Term Cyclicities in Phanerozoic Sea-Level Sedimentary Record and their Potential Drivers (Does the Phanerozoic sea level encode the motion of solar system in the Milky Way ?)
周期性沉积在几个时间尺度上发生变化,这种变化在米兰科维奇时间尺度上有很好的地质记录,部分受气候(日照)驱动的海平面变化控制。在更长的时间尺度上(数十万年),天文学参数和银河系内太阳系周期性运动的沉积之间的联系也被提出,但由于缺乏长期的地质记录,这一假设仍然存在争议。由于缺乏一种物理机制来解释这些较长时间尺度上气候与天文学之间的联系,导致人们将板块运动解释为地球气候的主要驱动力。在这里,我们统计显示一个突出的和持久的约36万年沉积旋回叠加在两个兆旋回(约2.5亿年)在一个相对良好的约束海平面(SL)记录的过去5.42亿年(显生宙)。考虑到SL记录中的~ 3600万年和~ 25000万年周期性振幅之间的可能联系,以及这些周期性落入太阳系运动频带的可能性,我们提出了一个天文起源,并将这些周期性建模为源自银河系中太阳系的路径,作为调制地球上宇宙射线通量的垂直和径向周期。我们的发现~36百万年SL周期性借给可信度现有的假设上的印记太阳系的垂直周期的地质记录。~ 2.5亿年的巨周暂时归属于一个径向周期。然而,构造驱动因素也可能是合理的。模拟的天文信号和地质记录之间可能存在的相关性可能提供一个间接的代理,以了解银河系的结构和历史,通过提供5.42亿年长的太阳在我们银河系中的路径记录。
2018-03-16 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
A secular solar system resonance that disrupts the dominant cycle in Earth's orbital eccentricity (g2-g5): Implications for astrochronology
本研究通过太阳系积分发现,长期共振σ₁₂可导致地球轨道偏心率主周期(g2-g5)在长时间尺度上失稳,约40%的解决方案中发生,挑战了其作为稳定“节拍器”的传统范式,对天文年代学与气候强迫具有根本性影响。
2024-03-14 astro-ph.EP physics.geo-ph
Speeding past planets? Asteroids radiatively propelled by giant branch Yarkovsky effects
通过吸积碎片的白矮星了解行星系的命运,关键在于追踪恒星演化巨分支阶段期间系外小行星的轨道和物理特性。巨分支的光度超过太阳的三个数量级,导致小行星上的Yarkovsky和YORP效应显着增强。在这里,我们放置在Yarkovsky引起的小行星和行星之间的差异迁移的界限,在巨大的分支质量损失建模一个外海王星与内部和外部外柯伊伯带。在我们的边界模型中,小行星在经过行星时移动得太快,以至于无法改变它们最终的命运,其范围可以是:(i)在10^4-10^5天文单位的系统外部区域中居住,(ii)被宿主恒星吞没,或者(iii)经历了雅可夫斯基引起的轨道倾角翻转,而没有任何雅可夫斯基引起的半长轴漂移。在这些剧烈的极限情况下,行星对半径小于10公里的小行星的暂时共振捕获是微不足道的,在行星的希尔球内捕获需要微调耗散。这里介绍的各种各样的结果表明,有必要在今后的研究中采用复杂的结构和辐射外小行星模型。确定金属污染小行星在白矮星周围的位置取决于对极端Yarkovsky物理学的理解。
2019-02-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Numerical studies on the link between radioisotopic signatures on Earth and the formation of the Local Bubble. II. Advanced modeling of interstellar 26Al, 53Mn, 60Fe, and 244Pu influxes as traces of past supernovae in the solar neighborhood
本文通过三维流体动力学模拟和蒙特卡洛方法,重建了Sco-Cen OB星协中超新星爆发驱动的本地泡演化及60Fe等放射性同位素向地球的输运,解释了观测到的同位素峰值并支持本地泡触发太阳邻域恒星形成的假说。
2023-09-25 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
Milanković Forcing in Deep Time
本文基于过去35亿年的最新天文解,揭示长偏心率周期在深时尺度上可能不稳定,并预测倾角频率的气候强迫随地质年代增加而减弱,为深时旋回地层学和气候建模提供调谐目标与外部强迫模板。
2024-05-02 astro-ph.EP physics.ao-ph physics.geo-ph