Pre-LHB Evolution of the Earth's Obliquity
月球使地球自转轴快速进动,使系统与轨道调制偏离共振,从而稳定了地球的自转。然而,很可能太阳系的结构经历了一个动力学不稳定性驱动的转变,原始的配置更加紧凑。因此,与轨道摄动相关的特征频率在过去可能更快,可能允许长期共振相遇。在这项工作中,我们研究了在地球进化史上的任何一个点上,地球的密度变化显着。我们的计算表明,即使轨道摄动是不同的,系统仍然避免了共振遇到整个演化过程中。这表明地球在月球形成期间获得了目前的稳定性。
2014-09-09 astro-ph.EP
Exploring tidal obliquity variations with SMERCURY-T
我们介绍了我们的新代码SMERCURY-T,它基于现有代码SMERCURY(Lissauer等人,2012)和Mercury-T(Bolmont等人,2015)。结果是一个混合变量辛N体积分器,可以计算多行星系统中行星在恒星潮汐自旋扭矩影响下的轨道和自旋演化。我们验证我们的实施比较我们的实验结果,一个长期的模型。正如我们在一系列实验中所展示的那样,SMERCURY-T允许研究复杂多行星系统中的长期自旋轨道共振交叉和捕获行星。这些过程可以驱动行星的自旋状态在其朝向潮汐平衡的道路上沿着截然不同的路径演化,因为潮汐自旋扭矩抑制了行星的自旋速率并演化了其自旋。此外,我们还展示了一个场景的结果,该场景描述了作为两个自旋轨道共振重叠而存在的混沌区域的交叉。测试行星在潮汐演化过程中经历了剧烈和混乱的波动,直到最终脱离共振。所有这些过程对于太阳系内外许多天体的倾角演化都很重要,并对行星气候和宜居性产生影响。SMERCURY-T是一个功能强大的多功能工具,可以进一步研究这些现象。
2021-09-07 astro-ph.EP
Formation of Ultra-Short-Period Planets by Obliquity-Driven Tidal Runaway
小型岩石行星已经被发现在其宿主恒星附近运行,有时只有$\sim 2$恒星半径。这些超短周期行星(USP)可能不是在它们现在的轨道上形成的,而是从更大的初始分离迁移而来的。虽然潮汐是这种迁移的可能原因,但潮汐源仍然不确定。在这里,我们介绍了行星潮汐作为一个自然的途径,生产的USP内近距离多行星系统。关键的想法是,潮汐耗散通常会迫使行星自旋矢量达到平衡状态,称为“卡西尼状态”,在这种状态下,行星的自旋(轴向倾斜)不为零。在这些情况下,持续的潮汐耗散和向内的轨道迁移是不可避免的。然后,移民增加了人口密度,加强了潮汐,创造了一个积极的反馈循环。因此,如果一颗行星的初始半长轴足够小($a \lesssim 0.05$ AU),它可能会经历失控的轨道衰变,当强迫轨道密度达到非常高的值($\sim 85^{\circ}$)时,它会在极短的轨道周期内停止,变得不稳定。我们使用长期动力学勾勒出参数空间中的一个原型开普勒多行星系统的最内层的成员可以成为一个USP。我们发现,这些条件是一致的,与许多观察到的特征的USP,如周期比,相互倾斜,和发生率的趋势与恒星类型。未来对恒星近距离伴星的探测,以及对混沌近距离伴星动力学潜力的理论探索,可以帮助限制这种机制的流行。
2020-10-28 astro-ph.EP
Librations and obliquity of the largest moons of Uranus
本研究评估了自转测量在确认天王星五颗最大卫星内部分化及探测地下海洋中的作用,计算了不同内部模型下的周日天平动振幅和倾角。
2024-11-12 astro-ph.EP physics.geo-ph
Ocean tidal heating in icy satellites with solid shells
作为一种长期的能源,冰卫星次表层海洋的潮汐加热会影响其热力、自转和轨道演化,进而影响海洋的可持续性。我们提出了一个新的理论处理潮汐加热在薄的地下海洋覆盖不可压缩的弹性壳的任意厚度。覆盖在上面的贝壳的稳定作用抑制了海洋潮汐,减少了潮汐加热。这种影响在土卫二上比在木卫二上更明显,因为像土卫二这样的小天体的有效刚度更大。对于土卫二和木卫二可能的壳层厚度和海洋厚度范围,Beuthe(2016)的薄壳近似精度一般小于4%;固体壳层中海洋潮汐加热的时均表面分布与耗散不同,赤道附近和两极附近的离心力和双折射力分别具有较高的耗散。如果壳体是导电的,这可能导致独特的水平壳体厚度变化。由于海洋响应的滞后性,偏心率和重力强迫驱动的地表位移相对于强迫潮位具有相位滞后。对于木卫二和土卫二,偏心率强迫通常会产生更大的潮汐振幅,由于大偏心率值相对于湿度值。尽管双折射值很小,但由于Rossby-Haurwitz波的产生,双折射强迫通常会产生较大的相位滞后。当木卫二壳厚为10 km,洋面厚为100 km时,偏心率作用下的潮汐振幅和相位滞后分别为26.5 m和$<1$度,偏心率作用下的潮汐振幅和相位滞后分别为$<2.5$ m和$<18$度。对海洋厚度相位滞后的测量(例如使用Europa Clipper)将提供对海洋厚度的探测
2018-04-20 astro-ph.EP
Tidal excitation of the obliquity of Earth-like planets in the habitable zone of M-dwarf stars
本研究发现近距离行星在非零偏心率下被捕获于某些自旋-轨道共振时,潮汐作用可激发并长期维持60至80度倾角,这对M型矮星宜居带类地行星的气候与宜居性具有重要意义。
2023-07-17 astro-ph.EP
Dynamics of Colombo's Top: Tidal Dissipation and Resonance Capture, With Applications to Oblique Super-Earths, Ultra-Short-Period Planets and Inspiraling Hot Jupiters
本文对行星在潮汐耗散和外部伴星引力扰动共同作用下的自旋演化进行了全面的理论研究。这样的“自旋+伴星”系统(称为科伦坡顶)出现在许多行星环境中。潮汐力矩(驱动自旋-轨道对齐和同步)和来自伴星的引力力矩(驱动行星的轨道进动)之间的竞争产生了两种可能的自旋平衡(“潮汐卡西尼平衡”,tCE),它们是稳定和吸引的:“简单”tCE 1,通常具有较低的自旋重复性,和“共振”tCE 2,可以具有显著的重复性。后者是由自旋轨道共振引起的,当潮汐对准力矩强于伴星的岁差力矩时,它会被打破。我们描述了任意初始自旋方向的行星自旋的长期演化(包括星等和旋度),并发展了一种新的理论方法来解析地获得由潮汐耗散驱动的共振俘获几率.将我们的一般理论结果应用于系外行星系统,我们发现具有外部伴星的超级地球(SE)可能有很大的概率被困在高密度tCE 2中,假设SE具有广泛的原始密度。我们还评估了最近提出的“潮汐”的超短周期地球质量的行星的形成和热木星WASP-12 b的轨道衰变的情况。我们发现,在这两种情况下,共振捕获到tCE 2的概率一般是低的,这样一个高的dielity状态可以很容易地打破所需的轨道衰变。
2021-11-03 astro-ph.EP
Rapid falling of an orbiting moon to its parent planet due to tidal-seismic resonance
潮汐力在行星-月球系统的演化中起着重要的作用。月球的潮汐力可以在它所环绕的行星上激发出地震波。当潮汐力频率与行星的自由振荡频率相匹配时,潮汐-地震共振是预期的。在这里,我们展示了当月球靠近行星时,潮汐-地震共振会引起大振幅的地震波,这会改变行星的形状,进而对月球施加负扭矩,使其迅速向行星坠落。我们推测潮汐-地震共振可能是加速行星吸积过程的一个重要机制。另一方面,潮汐-地震共振效应也可以通过对月球轨道变化的长期跟踪来探询行星内部。
2019-01-24 astro-ph.EP
Obliquity evolution of the minor satellites of Pluto and Charon
新视野号任务的观测结果表明,冥王星-冥卫一系统的小卫星冥河、尼克斯、冥王星和九头蛇没有潮汐地旋转到近同步自旋状态,并且相对于它们围绕冥王星-冥卫一双星的轨道具有很高的不稳定性(韦弗等人,2016年)。本文利用N体模拟中的阻尼弹簧模型研究了环双星轨道中单个自旋非圆天体的自旋和质量演化。单独使用潮汐耗散的模拟没有显示出潮汐引起的自旋-轨道共振交叉的强烈的自旋率变化,我们将此归因于高卫星自旋率和低轨道偏心率。然而,一个潮汐演化的冥河表现出间歇性的潮汐变化和翻滚的情节。在卡戎从冥王星迁移的前一个纪元,小卫星可能被困在轨道平均运动倾角共振中。向外迁移的卡戎导致尼克斯和冥河的结晶度发生巨大变化。其原因是自旋体的平均运动共振频率与自旋进动率之间的可互换性。由于小卫星接近平均运动共振,这种机制可能会提高所有四颗小卫星的质量。如果小卫星曾一度被捕获到平均运动共振中,那么高准数不一定是原始的。
2017-04-20 astro-ph.EP
Neptune's obliquity was likely engendered by Triton's tidal evolution
São Paulo State University, UNESP(圣保罗州立大学)
本文提出海王星的倾角可能由海卫一的潮汐演化与海王星自转轴共振引起,通过数值模拟显示海王星倾角可显著增加,达到超过50度,部分情况下达到20度以上。
2026-03-19 astro-ph.EP
Complex crater formation by oblique impacts on the Earth and Moon
几乎所有的陨石撞击都发生在斜入射角,但撞击角对陨石坑大小的影响还没有很好的了解,特别是对于大陨石坑。为了提高斜撞击坑的缩放,我们提出了一套模拟复杂的陨石坑形成在地球和月球上的冲击角度,速度和冲击器的大小范围。我们发现,陨石坑直径大于预测的现有的比例关系的倾斜的影响和影响陡于45 $^{\circ}$显示小的依赖性。弹坑的深度、体积和直径以不同的方式取决于撞击角度,因此,相对较浅的弹坑是由更倾斜的撞击形成的。我们的模拟结果有影响的陨石坑人口是如何确定的撞击人口,反之亦然。我们的研究结果表明,现有的方法来解释撞击的可能性可能会低估的陨石坑的数量大于一个给定的大小高达40%。
2022-09-08 astro-ph.EP
Tidal obliquity evolution of potentially habitable planets
恒星日射量一直被用作行星适居性的主要限制。然而,随着在低质量恒星(LMS)周围发现更多类似地球的行星,重新审视潮汐对系外行星可居住性的作用已经开始。这些研究尚未考虑行星的旋转轴与轨道平面法线之间的错位,即行星的平行度。我们应用两种平衡潮汐理论计算了在大尺度星系周围的宜居带中运行的类地行星的质量演化。的倾斜侵蚀时间,从类地倾斜度23.5度到5度的倾斜度下降的时间,相比传统的日照宜居带(IHZ)作为半长轴,偏心率和恒星质量的函数。本文还计算了由潮汐引起的潮汐加热和平衡旋转。以超级地球G1581 d和候选行星G1581 g为例,研究了潮汐过程。在IHZ中,类地行星在小于0.25太阳质量(M_sun)的恒星中的倾斜侵蚀在<0.1 Gyr. Only terrestrial planets orbiting stars with masses >0.9 M_sun中发生,在整个IHZ中倾斜侵蚀次数大于1 Gyr。质量为0.3的类地行星<0.25 M_sun undergo significant tidal heating due to obliquity tides. The predictions of the two tidal models diverge significantly for e>。在我们的二体模拟中,Gl 581 d的自旋度被侵蚀到0,并且它的旋转周期在<0.…
2011-03-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Scaling in global tidal dissipation of the Earth-Moon system
月球以$v=3.8$ cm/年$^{-1}$的速度,通过与地球海洋的潮汐相互作用,在一个特征时间$r/v=10^{10}$ Gyr内迁移到$r_{\leftmoon}\simeq3.8\times10^{10}$ cm。我们得出的全球耗散,涵盖了整个历史,在过去的4.52 Gyr的缩放。过去在相对较短的潮汐周期的非共振潮汐相互作用揭示了需要缩放{振幅}。本文用阻尼$ε= h F/(2Q_0)$模拟宽谱海浪中复杂的时空动力学和耗散的全局特性,其中$h$是潮波振幅,$F$是潮频率,$Q_0$是当前时刻的$Q$因子。它满足$Q_0\simeq 14$的迁移时间和月球年龄的一致性与观测的近共振状态今天。它显示了月球从接近罗氏极限的不稳定近同步轨道(可能位于原月盘中)的惊人快速驱逐。地球从最初的$\sim30\%$分裂的月球快速旋转下来,有利于早期形成全球气候。我们的理论表明,卫星可能对潜在的宜居系外行星同样有利。
2016-09-20 astro-ph.EP
Near/Far Side Asymmetry in the Tidally Heated Moon
利用粘弹性质量弹簧模型模拟跟踪潮汐扰动体内部的热分布,我们测量了在地球偏心轨道上的自旋同步月球地壳加热的不对称性。由于地球潮汐场的八极阶矩,在月球与地球的几个地球半径范围内,我们发现在月球壳层中单位面积的潮汐加热是不对称的,并且在其近侧比远侧高10 ~ 20%。潮汐加热降低了地壳基底热通量和岩浆海洋结晶速率。假设局部地壳生长速率取决于局部基底热通量和潮汐加热在纬度和经度上的分布,热传导模型表明,适度不对称和生长的月球地壳可以保持其不对称性。近/远侧不对称的潮汐加热可能是月球地壳不均匀生长的触发因素。
2019-04-10 astro-ph.EP
Crustal Failure on Icy Moons from a Strong Tidal Encounter
大型星子和卫星之间的近距离潮汐相遇应该比掠食或正常撞击更常见。使用质量弹簧模型内的N-体模拟,我们模拟的弹性球体的表面的变形所造成的密切的抛物线潮汐遇到的身体,具有类似的质量作为主要机构。这样的遭遇可以在表面上引起足够的应力,导致冰壳的脆性破坏,并且模拟的裂缝可以延伸身体半径的大部分。强烈的潮汐相遇可能是造成冰卫星如狄俄涅、特提斯、阿里尔和卡戎的古老地形中形成长地堑复合体和裂口的原因。
2016-04-05 astro-ph.EP
Tidal Heating of Exomoons in Resonance and Implications for Detection
系外行星的可居住性可能会受到系外卫星存在的强烈影响,在某些情况下,系外卫星本身可能是生命发展的可能场所。对于宜居带之外的卫星,显著的潮汐加热可能会使它们的地面温度升高到足以被认为是可居住的。月球的潮汐加热取决于许多因素,如偏心率,半长轴,母行星的大小,以及其他卫星的存在。在这项工作中,我们探讨了潮汐加热的程度可能为多月系统的共振使用半解析和数值模型相结合。这表明,即使对于一个初始偏心率为零的月球,当它与外部月球发生共振时,它也会产生显著的偏心率和相关的潮汐加热。根据两颗卫星的质量比,这种共振可能是短暂的($\leq200$ Myr),也可能是由卫星的潮汐迁移继续驱动的。这种潮汐加热也有助于使系外卫星更容易被发现,我们探讨了两种情况:二次日食和火山物种的放气。然后,我们考虑假设的卫星轨道已知的行星系,以确定将野兽适合寻找外卫星与这些方法。最后,我们讨论了当前和未来的仪器和任务,以更好地了解如何实用,使exomoon发现这些方式。
2023-03-25 astro-ph.EP
Plausibility of Capture into High-Obliquity States for Exoplanets in the M Dwarf Habitable Zone
研究了M矮星宜居带系外行星被捕获至Cassini State 2高倾斜角状态的可能性,发现75%的行星可能被激发并维持高倾斜角,这对理解银河系中最常见的温和行星具有重要意义。
2024-11-16 astro-ph.EP
Powering the Galilean Satellites with Moon-Moon Tides
有令人信服的证据表明,在伽利略的三个外卫星之间存在着地下水海洋,并且有证据表明,在最里面的卫星木卫一存在着内部岩浆海洋。来自木星的潮汐力周期性地使这些天体变形,导致加热和变形,如果测量的话,可以探测它们的内部结构。除了月球引起的潮汐,每个月亮也会引起其他月亮的潮汐。我们调查月球月球潮汐的第一次在伽利略卫星,并表明,他们可以通过激发高频共振潮汐波在其地下海洋显着加热。地壳和海洋都有加热作用,如果海洋足够无粘性,加热作用可以超过其他潮汐源和辐射衰变。由此产生的潮汐变形可以用来限制地下海洋厚度。因此,我们对木星系统的热轨道演化和可居住性的理解可能会从根本上改变。
2020-08-06 astro-ph.EP
Primordial giant planet obliquity driven by a circumplanetary disk
由于恒星潮汐势的作用,分离的环行星盘是不稳定的。我们研究了一个倾斜的环行星盘如何影响扁圆行星自转轴的演化。磁盘的演变使用依赖于时间的线性波状翘曲演化方程,包括代表潮汐势和行星扁率的影响的条款。对于一个质量足够大的圆盘,我们发现行星的自旋很快就与未对准的圆盘对准。行星自转轴的倾斜度在与圆盘相同的时间尺度上增加。这可能是在巨行星中产生原始行星的有效机制。我们认为,直接成像的系外行星在大的轨道半径,其中磁盘质量标准是更有可能得到满足,可能有显着的不稳定性,由于其环行星盘的倾斜。
2021-04-13 astro-ph.EP
Outcomes and Duration of Tidal Evolution in a Star-Planet-Moon System
我们制定了潮汐衰变寿命的假设卫星轨道太阳系外行星与月球和恒星潮汐。以前的工作忽略了月球潮汐对行星自转的影响,因此只适用于月球质量远小于行星质量的系统。相比之下,这项工作可以应用于相对较大的卫星,这些卫星可能会在新发现的海王星质量和超级地球行星周围被探测到。我们的结论是,当行星/卫星系统远离母星时,卫星更稳定,行星更重,或者母星更轻。相对于先前的公式,包含月球潮汐可以显着延长大质量月球的寿命。我们预计,第一个被发现的系外卫星所在的行星的半长轴在G型恒星周围是0.4-0.6 AU,在M型恒星周围是0.2-0.4 AU。
2012-06-02 astro-ph.EP
Resonance locking as the source of rapid tidal migration in the Jupiter and Saturn moon systems
木星和土星的内卫星由于行星内部的潮汐能量耗散而向外迁移,其细节仍然知之甚少。我们证明了卫星之间的共振锁定和行星的内部振荡模式可以产生快速的潮汐迁移。共振锁定是由于行星内部结构的演化而产生的,通常会产生与太阳系年龄相当的向外迁移速率。共振锁定预测一个类似的迁移时间尺度,但不同的有效潮汐品质因数$Q$管理每个月亮的迁移。它还预测了几乎恒定的迁移时间尺度的半长轴的函数,从而有效的$Q$值在过去更大。最近对木星和土星的卫星系统的测量发现,有效的$Q$值比预期的要小(并且在卫星之间是不同的),并且对应于$\sim$ 10 Gyr的迁移时间尺度。如果得到证实,这些测量结果与共振锁定作为木星和土星潮汐耗散的主要来源基本一致。共振锁定也提供了解决目前的测量所带来的几个问题:它自然地解释了异常小的$Q$管理土卫五的迁移,它允许土卫二的大加热率,以实现在平衡偏心配置,它解决了进化问题所产生的现代迁移/加热率。
2016-09-10 astro-ph.EP
The Coupled Tidal Evolution of the Moons and Spins of Warm Exoplanets
Princeton University(普林斯顿大学);Canadian Institute for Theoretical Astrophysics(加拿大理论天体物理研究所);Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université de Lille, LNE, CNRS(巴黎天文台,巴黎文理研究大学,索邦大学,里尔大学,LNE,法国国家科学研究中心)
研究揭示了暖系外行星卫星与自转的耦合演化,发现卫星轨道不稳定导致卫星丢失,并影响行星倾角。
2025-10-31 astro-ph.EP
On the tidal origin of hot Jupiter stellar obliquity trends
人们争论的是,这两个热木星种群--那些位于与宿主恒星自转轴不对准的轨道上的种群和那些对准的种群--是由两个迁移通道还是两个潮汐重新对准机制造成的。在这里,我证明了平衡潮汐提出的行星在其恒星可以解释三个观察到的自旋轨道对齐的趋势:对齐的轨道热彗星绕冷恒星,行星质量截止逆行行星,分层由行星质量的冷宿主恒星的旋转频率。第一种趋势可能是由强磁制动与弱磁制动(克拉夫特破裂)引起的,而不是恒星的对流包络与整个恒星的重新排列。第二种趋势可能是由于一个小的有效恒星转动惯量参与了热恒星的潮汐重新排列,使大质量逆行行星部分重新排列成为逆行行星。第三个趋势是由于质量更大的行星更有效地抵消了制动,使其恒星旋转起来。热恒星和冷恒星都需要一个小的有效恒星转动惯量参与潮汐重定,例如,外层弱耦合到内部。我证明,通过蒙特卡罗,这个模型可以匹配观测到的趋势和分布的天空投影失调和恒星旋转频率。我讨论了推断热木星迁移机制的影响,强调即使是热恒星不构成一个原始的样本。
2014-07-12 astro-ph.EP
Tidal Heating of the Lunar Magma Ocean: Reconciling an Old Moon with a Young Solidification
Brown University(布朗大学)
研究通过潮汐加热解释月球熔融洋早期热演化,揭示月球形成与固结时间差的成因,预测月球近侧与远侧结晶的不对称性。
2026-04-06 astro-ph.EP
Exoplanets Torqued by the Combined Tides of a Moon and Parent Star
近年来,人们对低质量恒星($\sim0.1-0.6\,M_\odot$)宜居带中的类地系外行星产生了兴趣。此外,有人认为,一个大的卫星可能对稳定行星上的生命条件很重要。如果这两个特征结合起来,那么系外行星可以感受到来自其卫星和母星的类似潮汐影响,从而产生潜在的有趣动力学。月球的轨道演化取决于系外行星的初始自转周期$P_0$。当$P_0$很小时,系外行星的角动量转移到月球的轨道上会导致月球向外迁移,足以被恒星剥离。当$P_0$较大时,月球迁移较少,恒星的潮汐扭矩使系外行星旋转。潮汐的相互作用导致月球向内迁移,直到它可能被系外行星潮汐破坏并可能产生环。虽然人们可能会认为这些发现排除了低质量恒星系外行星的卫星存在,但事实上,月球的丢失或破坏有很大的时间范围;根据系统参数,它可能需要$\sim10^6-10^{10}\,{\rm yrs}$。当月球仍然存在时,潮汐力矩的结合迫使系外行星相对于它的月球和母星异步旋转,这会给系外行星带来潮汐加热。这可以产生与目前通过地球的热通量相当的热通量,认为组合潮汐可能是驱动系外行星构造活动的一种方法。
2018-06-29 astro-ph.EP
Tidal interactions in spin-orbit misaligned systems
在系外行星系统和双星系统中已经检测到自旋轨道不对准。潮汐相互作用可能在自旋轨道角的演化中起了重要作用。在本研究中,我们研究了自旋轨道失调系统中的潮汐相互作用。特别是,我们专注于旋转流体体的潮汐响应的双头潮,这可能是重要的自旋轨道角的演变,但几乎不影响轨道的演变。潮汐还提供了一个扭矩的自旋和轨道轴的相互进动的总角动量矢量,这还没有被考虑在以前的研究中的潮汐相互作用。在本文中,我们首先建立了一组线性化的方程,描述自旋轨道失调系统中的潮汐响应,考虑到岁差运动。在均匀流体和指数为1的多变体中的数值解表明,耗散惯性波可以被激发在进动的顶部上的刚性核的存在下的潮汐。如果潮汐分量的频率落在惯性波的频率范围之外,则与潮汐分量$Q'_{210}$相关的潮汐品质因数可以比与其他潮汐分量相关的潮汐品质因子小几个数量级。因此,在热木星系统中,自旋-轨道偏差的衰减可能比轨道衰减快得多,这是由于木星潮汐的耗散增强。
2017-02-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Obliquity Evolution of Circumstellar Planets in Sun-like Stellar Binaries
行星倾斜度的变化或轴向倾斜会影响类地行星的气候。在太阳系中,由于与我们的月球相互作用,地球的磁场稳定,由此产生的{小幅度变化($\sim$ 2.4 \degree)}有利于高级生命。大多数类太阳恒星至少有一个伴星,而星周系外行星的可居住性是由它们的伴星决定的。我们表明,恒星的同伴可以显着改变是否{类地行星的稳定性是}可能通过行星轨道进动相对于双轨道或共振泵的自旋轨道相互作用的行星。我们提出了一个新的形式主义的行星自旋进动,占行星和二进制之间的轨道错位。在$α$ Centauri AB中使用数值模拟,我们发现:取决于宿主恒星的行星的相似性变化之间形成鲜明对比,行星邻居限制了{类地相似性稳定性}的可能自旋状态,并且月球的存在可以使相似性不稳定,违背我们基于地球的期望。一个围绕主星运行的类地自转体会经历87%、74%或54%的太阳型双星的{小}变比,这取决于主星的质量(分别为0.8、1.0或1.2 M $_\odot$)。因此,类地行星可能会经历更大的曲率变化,气候更极端,除非它们处于特定的状态,例如与双星几乎处于同一平面的轨道上,并且像金星一样逆行(向后)旋转。
2021-04-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Forced libration of tidally synchronized planets and moons
动能的潮汐耗散,当它足够强时,往往会使行星和卫星的旋转与平均轨道运动同步,或者使其进入长期稳定的自旋轨道共振。当轨道运动由于有限的轨道偏心率而经历周期性加速时,自旋速率也围绕平衡平均值振荡,引起强迫或偏心率驱动的振动。同步粘弹性行星和卫星的强迫振动的形状和振幅由两种不同类型的扰动力矩,潮汐力矩和三轴力矩的组合定义。因此,受迫振动可能是潮汐主导的(例如,木卫一和可能的土卫六)或变形主导(例如,月球)取决于一组轨道,流变学和其他物理参数。对于小偏心率,对于前一种,平动角中的最大项可以是平均距平的负余弦,而对于后一种,它是平均距平的负正弦。潮汐强迫振动的形状和振幅决定了同步行星和卫星的轨道演化速率,即,半长轴耗散阻尼率和偏心率。已知的超级地球系外行星可以表现出这两种天平动,或两者的混合,这取决于例如它们刚性地幔的有效麦克斯韦时间。我们的方法可以扩展到估计其他天平动谐波的振幅,以及非同步自旋轨道共振中的强迫天平动。
2015-11-19 astro-ph.EP
Titan-Hyperion Resonance and the Tidal Q of Saturn
Lainey等人(2012)通过重新分析土星卫星的长基线天体测量,发现卫星的潮汐演化比以前认为的要快得多,这意味着土星内部的潮汐耗散要强一个数量级。这一结果是有争议的,并暗示至少有一些土星的中型冰卫星是最近形成的。在这里,我们表明,这种更密集的潮汐耗散是在完全符合的演化状态的泰坦共振。这种共振以前被认为是非潮汐起源的,因为它的组装所需的潮汐演化量超出了假设所有主要卫星都是原始的模型的可能性。我们发现泰坦-土卫八共振的存在与过去的泰坦-土卫八5:1共振一致,但与土卫五从环到目前距离的不间断潮汐演化不一致。
2013-11-26 astro-ph.EP
Tidal evolution of packed moon systems around an Earth-mass planet
East Texas A&M University(东德克萨斯农工大学);University of Colorado Boulder(科罗拉多大学博尔德分校)
研究地球质量行星周围紧密堆积卫星系统的潮汐演化,用REBOUND N体积分器及相关模块,在多种潮汐耗散参数下评估稳定性,发现地球质量行星可稳定容纳不同质量卫星数,其多卫星系统的存在依赖潮汐耗散,十亿年尺度下潮汐要更弱。
2026-07-17 astro-ph.EP
Tidal Dissipation in Dual-Body, Highly Eccentric, and Non-synchronously Rotating Systems: Applications to Pluto-Charon and the Exoplanet TRAPPIST-1e
使用安德拉德导出的Sundberg-Cooper流变学,我们应用了几个改进的长期潮汐演化的TRAPPIST-1 e和冥王星-冥卫一的早期历史的简化假设下均匀的机构。通过包括高阶偏心率项(直到并包括$e^{20}$),我们发现从$e=0.1$开始的传统使用的$e^{2}$截断的分歧。$e>0.6$开始出现数量级差异。重要的是,高阶偏心率项激活了额外的自旋轨道共振。经历非同步旋转的世界可能会陷入和脱离这些共振,从而改变它们的长期演化。非零结晶度通常不会产生明显更高的热量;但是,它可以大大改变轨道和旋转演化。就像偏心率一样,潮汐能激活新的潮汐模式和共振。跟踪冥王星和冥卫一内的双体耗散导致更快的演化和截然不同的轨道结果。根据我们的研究结果,我们建议未来的潮汐研究的世界与$e\geq0.3$,以考虑额外的偏心率条款以外的$e^{2}$。如果考虑非同步旋转或非零重复性,则该阈值应降低至$e>0.1$。由于偏心率函数的收敛性差,对可能经历非常高偏心率($e\geq0.6$)的世界的研究应包括具有高偏心率幂的项。我们提供了这些方程到$e^{10}$为任意结晶度和非同步旋转。最后,短周期固体系外行星与$e\gtrsim0.1$潮汐锁定在1:1自旋轨道共振的假设应该重新考虑。即使在这些相对温和的偏心率下也可能存在高阶自旋轨道共振,而以前的研究发现这种共振可以显着改变恒星驱动的气候。
2021-01-22 astro-ph.EP
Catching a planet: A tidal capture origin for the exomoon candidate Kepler 1625b I
在开普勒1625中发现了一颗海王星大小的卫星(尚未得到证实),它围绕着一颗质量约为3.2亿美元的行星,这对该系统的形成提出了有趣的限制。特别是,月球围绕行星的相对较宽的轨道,大约40个行星半径,很难与行星形成理论相一致。我们证明,所观察到的系统的特性可以解释从潮汐捕获的年轻系统中的一颗二级行星。在潮汐循环的快速阶段之后,月球轨道最初比40个行星半径紧密得多,随后由于行星自转与轨道的潮汐同步而逐渐加宽,导致同步行星-月球系统。有趣的是,在我们的场景中,被捕获的物体最初是一颗类似海王星的行星,被捕获后变成了一颗卫星。
2018-11-24 astro-ph.EP
Evolution of a synchronous planet-moon pair due to solar tides. Demise of the synchronous moon that initiated Mars' triaxiality. A possible link to tidalites in Vastitas Borealis and Gale Crater
US Naval Observatory(美国海军天文台)
研究同步月球Nerio的消亡及其对火星自转的影响,揭示其潮汐作用与古海洋形成共同塑造火星三轴性的作用机制。
2026-07-10 astro-ph.EP
Tidal Dissipation in Giant Planets
本文回顾巨行星内部结构与演化,阐述平衡潮与动力潮的耗散机制,并探讨共振锁定导致卫星潮汐迁移增强的可能性,以解释观测到的迁移速率。
2024-02-08 astro-ph.EP
The Stability of Tidal Equilibrium for Hierarchical Star-Planet-Moon Systems
受当前探索外卫星的启发,本文考虑了包含一颗恒星、一颗行星和一颗卫星的分层三体系统潮汐平衡的稳定性。在这种处理中,能量和角动量收支包括行星轨道、月球轨道、恒星自旋、行星自旋和月球自旋的贡献。目标是确定系统在恒定角动量约束下的最优能态。然而,由于完整的三体问题缺乏封闭形式的解,我们必须使用轨道的近似描述。我们首先考虑开普勒极限,发现临界能态是鞍点,而不是极小值,因此这些分级系统没有稳定的潮汐平衡态。然后,我们概括的计算,使月球轨道是由一个时间平均版本的圆形限制性三体问题。在后一种情况下,临界能态是一个浅的最小值,因此存在一个潮汐平衡态。然而,在这两种情况下,临界点的月球轨道位于边界之外(大约是希尔半径的一半),(以前的)数值模拟表明动力学不稳定。这些结果表明,恒星-行星-月球系统没有类似于二体系统的可行的长期稳定状态。
2016-07-27 astro-ph.EP
The role of multiple giant impacts in the formation of the Earth-Moon system
地月系统被认为是通过一次巨大的碰撞形成的,在这次碰撞中,月球从撞击产生的碎片盘中吸积而成。然而,这种巨大的撞击是罕见的,在其演化过程中,地球经历了许多较小的撞击,产生了可能共同进化的较小卫星。在月球形成的多重撞击假说中,目前的月球是由几个较小的卫星(小卫星)合并而成,每个小卫星都是由连续的大撞击产生的碎片盘形成的。在撞击之间的迈尔士,一个先前存在的小卫星潮汐向外演化,直到随后的撞击形成一个新的小卫星,在这一点上,两个小卫星将潮汐演化,直到合并或系统中断。在这项工作中,我们研究的可能性,预先存在的小卫星生存随后的影响事件,并探讨地球小卫星系统,其中包含两个小卫星产生迈尔士分开的动力学。我们证明,预先存在的小卫星可以潮汐向外迁移,在随后的影响保持稳定,后来与新创建的小卫星合并(或重新与地球碰撞)。因此,由几个小卫星合并而形成的月球可能是地球通过多次撞击而成长的自然副产品。更一般地说,我们研究了地球有先前的卫星的可能性和后果,并发现小卫星的稳定性对后续影响的破坏意味着几个大的影响可能晚于月球形成。
2018-06-01 astro-ph.EP
Exomoon Habitability and Tidal Evolution in Low-Mass Star Systems
太阳系外行星在其母恒星的宜居带(HZ)的发现导致了关于在HZ中绕行星运行的大质量卫星的可居住性的问题。在低质量恒星周围,HZ比类太阳恒星更接近恒星。对于这样一个HZ的行星-月亮双星,恒星的接近迫使一个接近的轨道,使月亮保持与行星的引力束缚。在这些条件下,潮汐加热,扭曲力矩和恒星扰动的影响成为重要的考虑外卫星的可居住性。利用一个模型,同时考虑动力学和潮汐相互作用,我们进行了一个计算的调查exomoon演化系统的HZ低质量恒星($\lesssim 0.6\ M_{\odot}$)。我们表明,质量$\lesssim 0.2\ M_{\odot}$的矮星不能主机内的恒星HZ由于极端的潮汐加热在月球的可居住的系外卫星。来自中心恒星的扰动可能会继续对直到$\approx 0.5\ M_{\odot}$的HZ产生有害影响,具体取决于宿主行星的质量及其在HZ中的位置等。除了加热问题,潮汐和自旋扭曲引起的扭矩也会导致月球相对快速的向内螺旋运动。因此,在最丰富类型的恒星周围的HZ中的巨行星的卫星不太可能有可居住的表面。在潮汐加热强度较低的情况下,恒星扰动可能会通过促进长期加热和可能延长外卫星的HZ,对外卫星的可居住性产生积极的影响。
2017-07-21 astro-ph.EP
Early Dynamics of the Lunar Core
众所周知,月球有一个小的液体核心,人们认为,在遥远的过去,核心可能产生了强大的磁场记录在月球样本。在这里,我们实现了一个数值模型的月球轨道和旋转动力学,包括液体核心的影响。与以前的工作一致,我们发现,月球的核心是动态解耦的月球地幔,这种解耦发生在月球历史的早期。我们的模型预测,月球的核心旋转次同步,和核心和地幔的旋转速率之间的差异是显着的,当月球有一个高的强迫磁共振卡西尼状态转换期间和之后。我们发现,月球液体核心的存在进一步不稳定的同步旋转的地幔为中心的卡西尼状态过渡的半长轴范围广泛。CMB扭矩使它更有可能在卡西尼状态转换期间月球经历了大规模的倾斜阻尼。我们提出了估计相互核-幔的结晶度作为地月距离的函数,我们讨论了这种演变的合理的绝对时间线。我们的结论是,我们的研究结果是一致的岁差驱动的早期月球发电机的假设,并可能解释过去的月球发电机的推断方向的变化。
2019-10-24 astro-ph.EP
Constraints on the habitability of extrasolar moons
开普勒太空望远镜可以探测到巨大的太阳系外卫星。开普勒在恒星宜居带中发现了大约50颗系外行星,这自然让我们对它们假想的卫星的宜居性产生了疑问。来自行星的照明,日食,潮汐加热和潮汐锁定区分了系外卫星和系外行星的远程特征。我们展示了如何评估一个系外卫星的可居住性是可能的基础上访问的参数,通过当前和不久的将来的技术。
2012-10-18 astro-ph.EP
Orbital evolution of Saturn's mid-sized moons and the tidal heating of Enceladus
土星内部中型卫星的形成和轨道演化仍然存在争议。最令人困惑的方面是:1)特提斯-土卫四对和土卫一-土卫二对如何在潮汐轨道演化过程中通过它们的强3:2平均运动共振; 2)土卫二目前的强热流,比土卫二目前轨道偏心率引起的潮汐能量耗散高几个数量级。在这里,我们从不同的初始条件下对卫星的轨道演化进行N体模拟-假设卫星是由土星的假想大质量环形成的-并研究解决上述困难的可能途径。如果忽略土星环的影响,我们发现土卫三-土卫四对在远离土星时无法避免被困在平均运动共振中,而土卫三-土卫二对在共振捕获后无法避免碰撞,如果土星的品质因数小于15,000。这些发现与目前的轨道结构不一致。然而,考虑到偏心激励和环扭矩引起的轨道膨胀,我们发现这些共振捕获是避免的。由于扭矩产生的高偏心率,土卫二通过了与特提斯的共振,狄俄涅-特提斯对也通过了2:1和3:2的共振。当土卫二与外环边缘的共振超过2:1时,偏心率可以被潮汐阻尼。虽然这是一条很有希望的进化道路,但在大多数情况下,土卫二与土卫三的碰撞都是由兴奋的偏心率引起的。有迹象表明,减少环质量可以避免碰撞。由于环力矩的偏心激发而产生的潮汐热储存在卫星中并缓慢地辐射出去。它可能解释了当前的高热流。
2018-09-03 astro-ph.EP
Extension of the creep tide theory to exoplanet systems with high stellar obliquity. The dynamic tide of CoRoT-3b
本文将蠕变潮汐理论扩展至高恒星倾角系外行星系统,并应用于 CoRoT-3b 褐矮星及其宿主恒星,揭示了潮汐隆起运动与恒星自转制动机制。
2025-03-11 astro-ph.EP
The Tethered Moon
我们地址的热历史后,月球形成的影响,考虑到潮汐加热和热覆盖的大气。大气层为地球冷却的速度设定了一个上限,约为100 W/m^2。液态岩浆海洋冷却超过2-10百万年,更长的时间对应于高角动量事件。潮汐加热主要集中在刚开始冻结的地幔物质中。大气对冷却的控制在粘度依赖的潮汐加热和岩浆海洋的温度依赖的粘度之间建立了负反馈。虽然反馈保持不变,但月球轨道的演变受到地球大气层适度辐射冷却率的限制。轨道演化比传统的常数Q模型慢几个数量级,这促进了共振捕获。当地球熔化时,早期会遇到离心共振。被逃逸共振捕获似乎是确定的,但不太可能产生很大的偏心率,因为它是在地球熔融的早期遇到的,并且Q_Earth >> Q_Moon。当月球位于~20 R_Earth和~40 R_Earth之间时,地球中的潮汐耗散变得更有效(Q_Earth << Q_Moon)。如果月球的偏心率变得很大,这就是它这样做的时候,也许为其他一些过程奠定了基础,在月球的倾角上留下了印记。
2015-08-06 astro-ph.EP
Obliquity of Mercury: influence of the precession of the pericenter and of tides
水星预计将偏离经典的卡西尼状态,因为这种状态是为一个均匀进动的刚性行星定义的。我们开发了一个扩展的卡西尼状态模型,其中包括的变化(或章动)的近心点的慢岁差引起的偏差和一致性。该模型还描述了随着时间的推移,在与水星的短周期潮汐变形,其特征在于由潮汐勒夫数k2和潮汐勒夫数超过潮汐品质因数的比率k2/Q的平均盐度和偏差的不断变化。然后,这个模型被用来解释水星的方向,包括偏离经典卡西尼状态,在水星的内部参数。我们确定和解决分析的角动量方程,突出各自的角色的近心进动和潮汐变形的自旋进动行为。我们还明确指出,皮尔的方程有时被错误地引用在文献中,导致错误的估计极转动惯量,并审查的重要性,改变了许多影响的测定极转动惯量的测量。根据Stark等人(2015 b)观察到的方向,我们估计C/MR ^2 =0.3434+/-0.0102,比Stark等人(2015 b)自己的估计值小约0.9%。这种差异是由于我们对卡西尼状态模型的改进(0.1%)和他们对皮尔方程的错误使用(0.8%)。该差异小于极转动惯量的实际精度(3-4%),但可能与BepiColombo飞行任务所能达到的精度(<=0.3%)相当。
2017-03-24 astro-ph.EP physics.geo-ph
Tidal Demise: The Evolution and Fate of a Hypothetical Venus Moon
University of California, Riverside(加州大学河滨分校);University of Bordeaux(波尔多大学)
本研究探讨假设的金星卫星的潮汐演化,发现其存活取决于向外迁移与同步半径扩张的竞争,解释金星无卫星的原因仅需潮汐演化,无需后续灾难性剥离事件。
2026-09-22 astro-ph.EP
Influence of stellar structure, evolution and rotation on the tidal damping of exoplanetary spin-orbit angles
人们一直在争论,近距离的巨行星是否可以在原地形成,如果不能,是什么机制导致了它们的迁移。对迁移理论的一个可观测的检验是恒星赤道平面和轨道平面之间的夹角的当前值,称为平行度。在主迁移机制结束后,由于潮汐和磁制动的共同作用,磁致伸缩性和半长轴继续演化。在已知的短周期系统中,观测到的有效温度和测得的预测温度之间的相关性被认为是这种机制在起作用的证据。我们的目标是产生一个改进的模型的潮汐演化的周期性,包括所有组件的动力潮汐的圆形错位系统。该模型考虑了恒星演化过程中结构和自转的强烈变化,以及它们对潮汐耗散效率的影响。我们使用的频率平均耗散在对流层中的每一种模式,仅取决于全球恒星参数和旋转的分析配方。对于典型的热超导体轨道构型,超导性通常在比半长轴短得多的时间尺度上衰减。潮汐演化的最终结果对初始条件也非常敏感,质量为100亿颗的行星要么被迅速摧毁,要么被带到更远的轨道上,这取决于行星轨道动量与恒星自旋动量的初始比率。然而,我们发现,在其他条件相同的情况下,低质量恒星周围的薄对流区的演化速度并不慢于周围的对流区较厚。相反,我们发现,更大质量的恒星,保持更快的旋转整个主序星,产生更有效的耗散。
2018-03-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tidal Evolution of the Evection Resonance/Quasi-Resonance and the Angular Momentum of the Earth-Moon System
高角动量撞击形成月球可能解释了地月同位素的相似性,但是,撞击后的角动量需要在月球形成后减少2倍或更多到目前的值(1 L_EM)。当月球近地点进动周期等于一年时,捕获到逃逸共振中,可以消除多余的角动量。然而,适当的角动量去除似乎敏感的潮汐模型和选定的潮汐参数。在这项工作中,我们使用一个恒定的时间延迟潮汐模型来探索月球的轨道演变通过evection。我们发现,退出正式evection发生早,随后,月球进入准共振制度,evection仍然规定月球偏心率,即使共振角不再振动。虽然不是共振,但在准共振期间,角动量不断地从地月系统中移除,并转移到地球的日心轨道。最终的角动量,由准共振逃逸的时间决定,是月球和地球潮汐强度比和地球潮汐耗散绝对速率的函数。我们考虑了一个物理驱动的地球潮汐耗散的地幔冷却从熔融到部分熔融状态的模型。我们发现,随着地幔的固化,地球耗散的增加使月球脱离了准共振状态。对于包含>2 L_EM的撞击后系统,准共振逃逸后的最终角动量值仍然显著高于当前的地月值。
2020-08-07 astro-ph.EP physics.space-ph
Can Moons Have Moons?
太阳系中的每一颗巨行星都有巨大的卫星,但这些卫星都没有自己的卫星(我们称之为${\it submoons}$)。通过与短周期系外行星周围卫星的研究类比,我们研究了亚卫星的潮汐动力学稳定性。我们发现,10公里级的亚卫星只能生存在大(1000公里级)卫星周围的宽分离轨道。潮汐耗散会使围绕小卫星或离母星太近的卫星的轨道不稳定;这是太阳系大多数卫星的情况。然而,少数已知的卫星能够承载长寿的亚卫星:土星的卫星泰坦和土卫八,木星的卫星木卫四和地球的月亮。根据其推断的质量和轨道分离,新发现的系外卫星候选者开普勒-1625 b-I原则上可以拥有一个大型的亚卫星,尽管它的稳定性取决于一些未知参数。我们讨论了可能的可居住性的submoons和潜在的subsubmoons。在行星系中,卫星的存在或缺乏可能对卫星的形成和演化产生重要的限制。
2019-01-21 astro-ph.EP
Enhanced thermal radiation from a tidally heated exomoon with a single hot spot
非完美圆形轨道上的系外卫星经历潮汐加热,能够显着促进月球的热亮度。本文认为,月球表面的热能分布是不均匀的,潮汐热的释放仅限于表面的几个热点。一个著名的例子是潮汐加热的木卫一。由于其显著增加的温度,热点增强了热波长中的能量发射。我们用Monte-Carlo方法进行了模拟,以检验这种贡献,并预测这种斑点外卫星的可能探测能力。我们发现,在大的情况下,地球大小的伴星木星周围的红矮星表现出的热通量,使月球的直接检测,由于其光度信号,可以超过$\approx$ 100 ppm的最有利的配置。
2021-10-12 astro-ph.EP
Long-term evolution of the spin of Mercury I. Effect of the obliquity and core-mantle friction
水星目前的温度非常低(低于0.1度),这导致以前的研究在行星过去的演化过程中总是采用接近零的温度。然而,水星自转轴的初始方向是未知的,可能与今天有很大的不同。因此,我们认为,当行星的旋转速率第一次遇到自旋轨道共振时,它的旋转性可能很重要。为了计算捕获概率共振的任何进化的情况下,我们提出了详细的动力学方程的长期演化的自旋,包括结晶度的贡献。水星的长期自旋演化是由于与太阳的潮汐相互作用,但也来自核幔边界的粘性摩擦。在这里,这一影响也受到特别关注。先前的研究表明,液态核极大地提高了自旋轨道共振中捕获的机会。我们证实了这些结果为零相干性,但我们发现,捕获概率一般随着相干性的增加而降低。最后,我们指出,当核幔摩擦与自旋演化相结合时,自旋可以演化成一些意想不到的组态,如同步或1/2自旋轨道共振。
2009-08-26 astro-ph.EP
Rotation of the Solar System planets and the origin of the Moon in the context of the tidal downsizing hypothesis
最近有人提出,岩石和气体巨行星形成的第一步是尘埃沉积成气体团(巨行星胚胎)内的固体核心。然后假设这些团块迁移到更靠近恒星的地方,在那里它们的贫金属外壳被潮汐力或辐射驱动的质量损失剪切掉。我们认为这一假设的影响,出生的地球和气体巨行星的自转速率。发现这两种类型的行星在出生时都可能在它们的分裂角频率附近旋转。自旋的方向应该与母盘和恒星的方向一致,除非胚胎在过去与其他胚胎有密切的相互作用或合并。此外,在出生时特定角动量的巨大储存库也允许在相同的胚胎内形成接近的双岩石行星。我们将这些预测与太阳系中行星的自转速率进行了比较,并质疑地月对是否可能在同一个巨行星胚胎中形成。
2010-10-15 astro-ph.EP
Tidal coplanarization of circumbinary planetary systems through stellar Cassini states
School of Astronomy and Space Science, Nanjing University(南京大学天文与空间科学学院);Key Laboratory of Modern Astronomy and Astrophysics in Ministry of Education, Nanjing University(南京大学现代天文与天体物理教育部重点实验室)
研究通过潮汐衰减模拟揭示了环绕双星行星系统共面化机制,发现潮汐作用可使任意初始倾角逐渐趋于共面,同时恒星自转轴渐进进入卡西尼状态。
2026-05-14 astro-ph.EP
On a Possible Solution to the Tidal Realignment Problem for Hot Jupiters
热星有热的双折射率,而冷星有热的双折射率则倾向于低的双折射率。对这种模式的一个诱人的解释是冷宿主恒星的潮汐重新排列,尽管这种解释假设了引力衰减比轨道衰变更快,但这一假设需要进一步探索。在这里,我们重新审视这个潮汐调整问题,建立在以前的工作,确定一个低频分量的时变潮汐潜力,影响的dielity,但不是轨道分离。我们采用了最近的恒星潮汐品质因数和它的急剧增加强迫频率为基础的模型。这导致在低频下增强的耗散和有效的阻尼。我们模拟了46个观测到的绕冷恒星运行的热彗星的潮汐演化。一个关键参数是恒星年龄,我们利用Gaia DR 2数据以均匀的方式确定样本。我们探讨了各种潮汐的历史和未来的每个系统,发现在大多数情况下,恒星的引力被成功地阻尼之前,地球被摧毁。我们的模型的一个可检验的预测是,轨道周期短于2- 3天的热木星宿主应该具有比$1^\circ$小得多的质量。除了WASP-19 b之外,这些行星的预测寿命从$10^8$ \,yr到超过$10^{10}$ \,yr不等。因此,我们的模型意味着这些热彗星在主序星上时可能不会立即有被其宿主恒星吞噬的危险。
2021-04-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
The thermal-orbital evolution of the Earth-Moon system with a subsurface magma ocean and fossil figure
人们提出了各种理论来解释月球目前的倾斜轨道。我们通过重建月球的热轨道历史来测试这些理论的可行性。我们建立在过去的热轨道模型,并纳入了月球的数字,包括化石图组件的演变。月球岩浆海洋中的倾斜潮汐加热会产生快速的倾斜阻尼,使早期的倾斜难以存活到今天。只有当早期月球的固体比现在的耗散小的时候,早期的倾角才能保持。如果拉普拉斯平面转变的不稳定性是倾斜的来源,那么月球必须缓慢地后退,这与先前发现的早期地球弱耗散一致。如果在月球形成后的1亿4000万年内与微行星的无碰撞激发了倾斜,那么月球必须迅速迁移,以通过33个地球半径的卡西尼状态转换,并达到有限的倾斜阻尼期。这个化石可能是在16个地球半径之前建立的,以匹配今天的2度重力场观测。
2022-09-02 astro-ph.EP
Investigating tidal stripping of a pre-existing moon as the origin of Saturn's young icy rings
University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校);Tsinghua University(清华大学);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Brown University(布朗大学)
本文通过数值模拟研究了Chrysalis月球在接近土星时的潮汐响应,探讨其剥离冰层形成环系统的过程,并支持环系统可能源自近期失去的月球的假说。
2026-03-14 astro-ph.EP