Understanding tidal dissipation in gaseous giant planets : the respective contributions of their core and envelope
行星内部的潮汐耗散是驱动恒星-行星和行星-月球系统演化的关键物理机制之一。新的约束条件，现在都获得了太阳系和系外行星系统。行星中的潮汐耗散与其内部结构有着内在的联系。特别是，流体和固体层的行为不同的潮汐强迫。因此，必须对它们各自的消能水库进行比较。在这项工作中，我们分别计算潜在的致密岩石/冰的核心和对流流体包层的气态巨行星的贡献，作为核心的大小和质量的函数。然后，我们比较相关的耗散水库，通过评估频率平均值的爱数$k^2_2$的虚部在每个区域。我们证明，在一般情况下，这两种机制必须考虑。
2014-10-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
The variation of tidal dissipation in the convective envelope of low-mass stars along their evolution
自1995年以来，已经发现了超过1500颗系外行星围绕着各种各样的恒星（从M型到A型）。恒星对流包层中的潮汐耗散是塑造短周期系统轨道结构的关键因素。我们的目标是了解和评估如何潮汐耗散在对流信封的低质量恒星（从M到F型）取决于它们的质量，演化阶段和旋转。使用一个简化的两层假设，我们分析计算的频率平均潮汐耗散在其对流包络。这种耗散是由于潮汐非波浪状/平衡流和惯性波的动能由于湍流对流施加的粘性摩擦而转化为热。利用恒星模型的网格，我们可以研究前主序星和主序星的质量跨度从$0.4$到$1.4M_{\odot}$的耗散作为恒星质量和年龄的函数的变化。观测结果表明，恒星的潮汐耗散随恒星质量、年龄和自转而变化，变化幅度达几个数量级。在它们的主序前期间，所有低质量恒星在对流包层中对于固定的角速度具有增加的频率平均潮汐耗散，直到它们达到临界长宽比和质量比。接下来，耗散在主序星上演化到一个渐近值，该值对于$0.6M_{\odot}$ K型恒星是最大的，并且随着恒星质量的增加而减小几个数量级。最后，低质量恒星的自转演化加强了前主序星-行星系统和多恒星系统中潮汐耗散的重要性。
2015-07-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tidal dissipation in stars and giant planets
天体物理学中的流体体彼此靠近，会引起潮汐扭曲和流动，这些都是耗散过程。自旋和轨道运动在天文时间尺度上经历耦合演化，这与太阳系中许多类型的双星、短周期太阳系外行星系统和巨行星的卫星有关。我回顾的主要机制，已讨论的潮汐耗散在恒星和巨行星的线性和非线性制度。我还比较了基于理论模型的预期与最近的观察结果。
2014-06-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tidal dissipation due to inertial waves can explain the circularization periods of solar-type binaries
潮汐耗散是使太阳型近距离双星的轨道圆化和自旋同步的原因，但其机制尚未完全了解。以前的工作表明，理论预测的潮汐耗散率的显着增强需要解释观察到的圆化周期（$P_\mathrm{circ}$）在各种恒星星族，和他们的演化与年龄。这部分是基于一种普遍的信念，即太阳型恒星中潮汐耗散的主要机制是对流包络中作用于平衡潮汐的湍流粘性。本文研究了自转太阳型恒星演化过程中对流区和辐射区的潮汐耗散。我们研究平衡潮汐耗散，将一个依赖于频率的有效粘度的动机，最新的流体动力学模拟，和惯性波（动力潮汐）耗散，采用频率平均的形式主义，占现实结构的明星。我们证明，所观察到的二元循环周期可以解释的惯性波（动力潮）耗散对流信封。这种机制在主序列前阶段特别有效，但如果自旋接近同步，它也会在主序列上运行。预测的$P_\mathrm{circ}$，由于这种机制的增加与主序年龄符合的意见。我们还表明，平衡潮汐和内部重力波耗散不太可能解释所观察到的$P_\mathrm{circ}$，即使在主序前，根据我们目前对这些机制的最佳理解。最后，我们主张更现实的动力学研究的恒星星族，采用潮汐耗散由于惯性波。
2022-03-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tidal Dissipation in Evolved Low and Intermediate Mass Stars
本文首次系统计算了1至4倍太阳质量恒星从主序前到白矮星全过程的潮汐耗散，揭示平衡潮与动力学潮在不同恒星尺寸和伴星距离下的主导区域，并强调研究演化恒星及其伴星演化时必须同时考虑两种潮汐耗散。
2024-07-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Does the innermost occurrence distribution measure tidal dissipation, reveal a flow of giant planets, or both?
开普勒发现的最短周期巨型系外行星的出现分布显示出一种下降，这与恒星潮汐引起的迁移所预期的下降非常匹配。我们提出了一个比较，可以显示的潮汐耗散（摩擦）作为恒星和行星系统的年龄分布的函数的水平，与已知的基本恒星和行星参数的依赖关系。利用这种关系，可以对潮汐耗散的值施加约束，这些约束将随着年龄分布的确定而得到改善。对于巨行星来说，这导致了一个出乎意料的低潮汐耗散值。这种短周期巨行星的过剩可能是由于长周期巨行星的持续补给迁移到短周期堆积中，破坏了沿途较小行星的存在。也许接近海王星大小的行星的出现分布将更好地测量潮汐摩擦，而木星大小的行星的分布揭示了巨行星更有可能完成逐渐迁移到恒星。
2012-06-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tidal Dissipation in Planet-Hosting Stars: Damping of Spin-Orbit Misalignment and Survival of Hot Jupiters
对轨道周期非常短（~天）的太阳型恒星周围的热行星的观测表明，这种恒星中的潮汐耗散不是太有效，因此这些行星可以在快速的轨道衰变中生存下来。这与最近的理论工作是一致的，这些理论工作表明，行星宿主恒星的潮汐Q确实可以比从恒星双星推断的值大得多。另一方面，最近对凌日热木星系统的罗西特-麦克劳克林效应的测量不仅揭示了许多这样的系统相对于轨道轴有不对准的恒星自旋，而且还表明具有较冷的宿主恒星的系统倾向于有对准的自旋和轨道轴。温恩等人认为，这种温度-温度的相关性可以用恒星内部的潮汐耗散对恒星温度的有效衰减来解释。然而，这种解释显然与这些短周期热中子的存在相矛盾。我们发现，在太阳型的近距离系外行星系统的母星，有效的潮汐Q控制的阻尼恒星的引力可以远远小于管理轨道衰减。这是因为对于未对准的系统，潮汐势包含频率等于恒星自旋频率的傅立叶分量（在恒星的旋转框架中）。这个分量可以在恒星的对流包层中激发惯性波，惯性波的耗散会导致自旋-轨道对准力矩，但不会导致轨道衰减。相比之下，对于对齐的系统，这样的惯性波激发是禁止的，因为潮汐强迫频率比恒星的自旋频率大得多。我们推导出一个一般的有效潮汐演化理论错位双星，考虑到不同的潮汐响应和耗散率为不同的潮汐强迫分量。
2012-06-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Effect of the rotation, tidal dissipation history and metallicity of stars on the evolution of close-in planets
自1995年以来，在低质量恒星（M到A型恒星）周围发现了许多近距离行星。这些系统很容易潮汐演化，特别是主恒星潮汐流动能的耗散可能会改变其旋转演化，也会塑造周围行星系的轨道结构。最近的理论研究表明，恒星耗散的幅度可以随着恒星的演化而变化几个数量级，并且它还取决于恒星的质量和旋转。我们在这里提出的第一个研究的动力学接近行星轨道低质量恒星（从$0.6~M_\odot$ $1.2~M_\odot$），我们计算的同时演变的恒星的结构，旋转和潮汐耗散在其外部对流信封。我们证明了由于恒星动力潮，即在对流区激发的潮汐惯性波（其回复力是科里奥利加速度），潮汐摩擦可以比目前在天体力学中使用的平衡潮汐大几个数量级。这在主序前（PMS）阶段尤其如此，在次巨序（SG）阶段程度较轻。数值模拟表明，只有在PMS阶段发生的高耗散对近距离行星的半长轴有明显的影响。我们还研究了恒星金属丰度对行星潮汐演化的影响。我们发现，恒星的金属丰度越高，耗散越高，潮汐引起的行星迁移也越大。
2016-11-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tidal migration of exoplanets around M-dwarfs: frequency-dependent tidal dissipation
本文使用非微扰谱方法和MESA模型计算全对流M型矮星的潮汐耗散，发现共振锁定驱动的轨道迁移导致短周期小行星和大质量行星分布稀少。
2024-02-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tidal dissipation in evolving low-mass and solar-type stars with predictions for planetary orbital decay
我们研究了质量在$0.1-1.6 M_\odot$范围内的恒星在整个演化过程中的潮汐耗散，包括湍流有效粘性作用于对流区的平衡潮汐和惯性波，以及辐射区的内部重力波。我们考虑了一系列恒星演化模型，并根据最新的模拟结果，将依赖于频率的有效粘性作用于平衡潮汐。我们比较潮汐流量和耗散与传统的平衡潮汐，这是严格无效的对流区，发现后者通常过度预测的耗散的2-3倍。惯性波的耗散计算使用的频率平均的形式主义占现实的恒星结构的第一次，是占主导地位的机制，二进制循环和同步的主要序列。辐射区中重力波的耗散假定这些波是完全阻尼的（例如~波破碎），是行星轨道衰变的主要机制。我们计算的临界行星质量所需的波破碎作为恒星质量和年龄的函数，并表明，这种机制预测破坏许多热彗星，但可能不是地球质量的行星的主序星。我们应用我们的结果来计算潮汐品质因数以下恒星演化，和潮汐演化时标，为热彗星的轨道衰变，和自旋同步和双星的圆化。我们还提供了过境到达时间的变化，由于潮汐驱动的轨道衰变的热彗星，可能会发现NGTS，TESS或PLATO的预测。
2020-08-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tidal dissipation in rotating low-mass stars and implications for the orbital evolution of close-in planets I. From the PMS to the RGB at solar metallicity
在恒星模型中必须考虑恒星与行星的相互作用，以理解近距离行星的动力学演化。潮汐相互作用对恒星结构和自转演化的依赖性具有特殊的重要性，应正确对待。我们量化的潮汐耗散的对流信封旋转的低质量恒星的演变，从主序前的红巨星分支取决于初始恒星质量。我们调查的后果，这种演变对行星轨道的演变。我们将Mathis（2015）中描述的潮汐耗散形式与恒星演化代码STAREVOL相结合，并将其应用于质量在0.3和1.4 M $_\odot$之间的旋转恒星。此外，我们通过使用恒星演化高级阶段的新潮汐耗散预测来跟踪近距离行星的轨道演化，从而推广了Bolmont & Mathis（2016）的工作。在PMS上，潮汐耗散的演化受控于收缩星内部结构的演化。在MS上，它受到表面旋转变化的强烈驱动，而表面旋转变化受到磁化恒星风制动的影响。考虑到恒星的旋转演化的主要影响是降低潮汐耗散强度约四个数量级的主序列，相比之下，归一化的耗散率，只考虑到结构的变化。耗散的演化强烈依赖于恒星内部结构和自转的演化。从前主序星到红巨星分支的顶端，它的变化有几个数量级，对近距离大质量行星的轨道演化有很大的影响。这些效应在主序前最强，意味着行星主要对恒星的早期历史敏感。
2017-05-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Constraining Tidal Dissipation in Stars from The Destruction Rates of Exoplanets
我们使用的太阳系外行星的分布在圆形轨道周围的恒星与地面的过境搜索检测到的表面对流区，以约束如何有效地提高了潮汐的行星上的母星消散。我们将该效率参数化为潮汐品质因数（Q*）。我们的结论是，目前已知的行星的人口是不一致的Q*<10^7在99%的水平。先前的研究表明，Q* 值需要在10^5和10^7之间，才能解释星团中主序星低质量双星的轨道圆化，这表明不同的耗散机制可能在两种情况下起作用，最有可能是由于恒星-恒星与行星-恒星系统相对于恒星旋转频率的潮汐强迫频率非常不同。
2012-05-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Physical Basis for a Constant Lag Time
我们表明，恒定的时间滞后处方潮汐耗散直接从潮汐强迫粘性流体体的运动方程，给出一些基本假设。它们是：（i）耗散的结果，从粘性力，这是成比例的潮流速度（ii）潮汐强迫和耗散是弱的和非共振的（iii）的平衡结构的强制体是球对称的。滞后时间是受潮汐力作用的天体的固有特性，与轨道构型无关。
2012-10-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evolution of Planetary Orbits with Stellar Mass Loss and Tidal Dissipation
中等质量的恒星和恒星残骸通常拥有行星，这些动力系统由于质量损失和潮汐而进化。本文考虑恒星质量损失和潮汐耗散对行星轨道的联合作用，以确定行星生存所需的条件。恒星的质量损失是使用所谓的金斯模型来计算的，该模型用无量纲的质量损失率γ和指数β来描述。我们使用类似的公式来模拟潮汐效应，这里用无量纲耗散率Γ和两个指数（q，p）来描述。初始条件由角动量参数η的初始值（相当于初始偏心率）和轨道的相位θ确定。在这个模型的背景下，我们推导出一个临界耗散率Γ的解析公式，它标志着由于恒星质量损失而螺旋向外的轨道和由于潮汐耗散而螺旋向内的轨道之间的边界。这个解析结果Γ=Γ（γ，β，q，p，η，θ）对于初始圆形轨道基本上是精确的，并且在整个多维参数空间上保持在50%的精度内，其中各个参数变化几个数量级。对于经历质量损失的恒星，恒星半径通常显示准周期变化，从而产生相应的潮汐力变化;我们将计算推广到包括使用半解析处理的脉动，该处理与非脉动情况具有相同的精度。这些结果可以用于许多应用中，例如，来预测/约束围绕白矮星运行的行星系统的性质。
2013-10-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tidal dissipation in rotating fluid bodies: the presence of a magnetic field
研究了旋转流体中存在磁场时对潮汐耗散的影响。我们考虑一个简化的模型，包括一个刚性的核心和流体的信封，通过一个背景磁场（偶极场或均匀的轴向场）渗透。流体层中的波动潮汐响应是磁科里奥利波，它由科里奥利力和洛伦兹力共同恢复。通过这些波的粘性阻尼和欧姆阻尼发生能量耗散。数值结果表明，即使在弱磁场作用下，欧姆阻尼也能控制潮汐耗散。磁场的存在消除了耗散率的复杂频率依赖性，并根据背景磁场的强度拓宽了耗散率的频谱。然而，频率平均耗散是独立的强度和结构的磁场，和耗散参数，在近似的波浪状的响应是由科里奥利力作用在非波浪状的潮汐流驱动。事实上，频率平均耗散量是在良好的协议与以前的分析结果在没有磁场。我们的结果表明，频率平均潮汐耗散的波动扰动是不敏感的详细阻尼机制和耗散属性。
2017-11-21 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
Tidal dissipation in stratified and semi-convective regions of giant planets
本研究采用理想化全球球形 Boussinesq 模型，探讨稳定分层与半对流层对巨行星内部内波产生及潮汐耗散率的影响，发现稳定分层能在特定频率范围内显著增强潮汐耗散，并可能解释木星和土星的高耗散率。
2023-04-24 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
Dynamical tide in stellar radiative zones. General formalism and evolution for low-mass stars
[摘要]迄今为止探测到的大多数系外行星都是近距离行星，它们很可能受到宿主恒星中潮汐耗散的影响。为了得到恒星-行星系统演化的完整图像，我们需要考虑恒星辐射带和对流带内潮汐的影响。我们的目标是提供一个一般的形式主义，以评估潮汐耗散在恒星辐射区的所有光谱类型，允许整个恒星演化的动力学研究的给定系统。研究了恒星结构和演化对低质量恒星辐射核潮汐耗散的影响。通过对恒星绝热振荡的研究，我们计算了由渐进的内部重力波传输的能流和引起的潮汐力矩。然后，我们研究了从主序前（PMS）到红巨星支（RGB）恒星结构和演化对太阳型恒星潮汐耗散的影响。对于一个给定的恒星-行星系统，所有恒星质量的潮汐耗散在主序前达到最大值。在主层序（MS）上，它减少到几乎恒定。F型星的耗散比G型和K型星小几个数量级。在次巨星阶段和RGB阶段，随着恒星包层的膨胀，潮汐耗散增加了几个数量级。我们发现，动力潮在对流区的耗散占主导地位的PMS和开始的主序列的大部分系统的演变。辐射区的潮汐耗散则成为亚巨星阶段和RGB期间最强的贡献。我们还发现，在PMS、次巨星阶段和RGB阶段，贫金属星的耗散比富金属星的耗散更强。
2021-04-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
An efficient tidal dissipation mechanism via stellar magnetic fields
Durham University（杜伦大学）；University of Leeds（利兹大学）；Northwestern University（西北大学）
通过恒星磁场的高效潮汐耗散机制，解释了F型星中潮汐波的耗散过程及其对热木星轨道演化的影响。
2024-04-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Does magnetic field modify tidal dynamics in the convective envelope of Solar mass stars?
低质量恒星对流包层中波浪状潮汐流的能量耗散是形成短周期行星系统轨道和旋转动力学的关键物理机制之一。潮汐流以及潮汐感应惯性波的激发、传播和耗散可以通过恒星磁场（例如，Wei 2016，2018，Lin和Ogilvie 2018）。因此，重要的是要评估哪些恒星，在其内部结构的位置，并在其演化的阶段，人们需要考虑到磁场对潮汐波的影响。使用提供沿着这些恒星的旋转演化的发电机产生的磁场的幅度的标度定律（例如，Christensen等人，2009年，Brun等人，2015年），结合恒星旋转模型的详细网格（例如，Amard et al. 2016），我们研究了磁场对类太阳恒星速跃层附近潮汐强迫和耗散的影响。我们表明，磁场的充分考虑需要计算潮汐耗散，但不一定为潮汐强迫。
2018-11-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
The surface signature of the tidal dissipation of the core in a two-layer planet
潮汐耗散与内部结构直接相关，是驱动系统演化和控制其结构的关键物理机制之一。因此，需要对其幅度进行稳健的评估，以预测自旋和轨道及其最终状态的演化时间。本文的目的是改进目前巨行星中心稠密区滞弹性潮汐耗散的模型，一般认为中心稠密区保留了大量的重元素，它们构成耗散的重要来源。上一篇论文通过潮汐品质因数Qc评估了静态流体包络对岩心潮汐变形和相关滞弹性潮汐耗散的影响。我们在这里研究其影响相应的有效滞弹性潮汐耗散，通过有效的潮汐品质因数Qp。我们表明，这种机制的强度主要取决于质量浓度。在木星和土星类行星的情况下，它可以增加它们的有效潮汐耗散，分别约为2.4和2倍。特别是，与先前配方的结果相比，与观察结果相容的流变学范围扩大了。本文在不作一般假设的情况下，导出了一个改进的用岩芯潮汐耗散因子Qc表示的潮汐有效因子Qp的表达式。当应用于巨行星时，这里得到的公式可以更好地匹配两层模型的弹性核的潮汐耗散和观测。
2014-09-29 astro-ph.EP
Resonant tidal responses in rotating fluid bodies: global modes hidden beneath localized wave beams
在旋转恒星和行星中，对流包层中惯性波的激发为潮汐耗散提供了一个重要的通道，但由于惯性波的耗散率不稳定地依赖于潮汐频率。潮汐耗散在某些频率下显著增强，表明潮汐强迫与某些本征模之间可能存在共振。然而，由于惯性波本征值问题的奇异性，这些共振的性质仍然是个谜，在文献中，共振常常被错误地归因于波吸引子。在这封信中，我们揭示了共振潮汐响应对应于惯性模式与大规模的流动隐藏在本地化的波束。强耦合的潮汐强迫和隐藏的大规模流动加强了本地化的波束从临界纬度，导致增强潮汐耗散。这项研究解决了一个长期存在的难题，关于潮汐耗散的频率依赖性，由于惯性波在对流信封。
2021-09-06 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
On the Tidal Dissipation of Obliquity
我们研究了热对流层中对流的潮汐耗散。假设初始随机取向的平行度和参数相关的观察到的人口，热超导体的平行度不会演变成纯粹的对齐系统。事实上，潮汐性演化为逆时针、逆行或90^{o}轨道，在这些轨道上，由于潮汐扰动而产生的扭矩消失。这种分布与观测结果不一致，观测结果显示，围绕着冷恒星的热木星通常是成一直线的。这使人们对潮汐耗散作为冷恒星周围热彗星的平行排列机制的可行性提出了质疑。
2013-04-15 astro-ph.EP
Tidal dissipation and spin-orbit alignment due to the precessional instability in convection zones in rotating giant planets and stars
本研究通过笛卡尔流体模拟探究旋转巨行星与恒星对流区的进动不稳定性潮汐耗散机制，分析其与湍流对流的相互作用及标度律，结合热木星内部模型发现该机制可高效驱动短周期行星的自旋-轨道对齐。
2025-10-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tidal dissipation in stably stratified and semi-convective regions of rotating giant planets: incorporating Coriolis forces
本研究建立纳入科里奥利力的球形布西涅斯克模型，发现旋转巨行星的稳定分层流体核可显著增强惯性波与重惯性波的潮汐耗散，足以解释土星卫星迁移率，对系外巨行星潮汐演化也有重要意义。
2023-11-06 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
Scaling laws to quantify tidal dissipation in star-planet systems
行星系在长期时间尺度上演化。推动这种演变的关键机制之一是潮汐耗散。在潮汐作用下，恒星和行星的流体层不像岩石层那样活动。事实上，它们是共振重力惯性波的场所。因此，流体中的潮汐耗散强烈地依赖于激发频率，而固体中的这种依赖性是平滑的。因此，在研究潮汐动力学时，必须考虑天体内部结构的影响。本工作的目的是提出一个本地模型的潮汐重力惯性波，使我们能够定量分析由于粘性摩擦和热扩散的内部耗散，并研究的共振频谱的耗散能量的属性。我们从这个模型中推导出的比例律表征潮汐耗散作为流体参数（旋转，分层，扩散率）的函数，并讨论它们的背景下，恒星行星系统。
2015-10-02 astro-ph.EP
Tidal Dissipation in WASP-12
WASP-12是一个热木星系统，轨道周期为$P= 1.1\textrm{ day}$，是已知周期最短的巨行星之一。Maciebenski等人（2016）和Patra等人（2017）最近的过境时间观测发现$P/|\dot{P}| = 3.2\textrm{ Myr}$的减少周期。这被解释为由于潮汐耗散导致的轨道衰减或由于拱点岁差导致的视周期长期振荡的证据。这里我们考虑它是轨道衰变的可能性。我们发现，宿主星的参数是一致的，无论是$M_\ast \simeq 1.3 M_\odot$主序星或$M_\ast \simeq 1.2 M_\odot$亚巨星。我们发现，如果恒星是在主序星，潮汐耗散是太低效的解释所观察到的$\dot{P}$。然而，如果它是一个亚巨星，潮汐耗散显着增强，由于非线性波破碎的动力潮附近的恒星的中心。亚巨星模型的潮汐质量因子$Q_\ast'\simeq 2\times10^5$和轨道衰变率与观测到的$\dot{P}$一致。这也可以解释为什么这颗行星在主序上存活了$\simeq 3\textrm{ Gyr}$，而现在却在300万年的时间尺度上螺旋上升。虽然这表明我们正在见证行星生命的最后一次$\sim 0.1\%$，但考虑到在围绕$M_\ast>1.2 M_\odot$宿主的$P<3\textrm{ day}$轨道上观测到的$\simeq 30$热彗星样本，这种探测的可能性…
2017-10-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Scaling laws to understand tidal dissipation in fluid planetary regions and stars I - Rotation, stratification and thermal diffusivity
行星和恒星中的潮汐耗散是驱动星-行星和星-月系统演化的关键物理机制之一。在行星系中，由于它们的轨道结构及其组成部分的旋转状态，可以观察到它的一些行动特征。天体流体层内的潮汐耗散与天体的动力学和物理性质有着内在的联系。这种复杂的依赖关系必须加以描述。本文计算了在周期性潮汐力作用下，恒星/行星/月球旋转局部流体笛卡尔剖面中粘性摩擦和热扩散所耗散的潮汐动能。由扰动激发的潮汐重力惯性波的属性解析地导出为潮汐频率和局部流体参数（即旋转，表征熵分层的浮力频率，粘性和热扩散率）的周期性正常模式的显式函数。由此产生的可能是高度共振耗散频谱的系统的控制参数的灵敏度是重要的或可以忽略不计的状态图中的位置相关的行星和恒星的内部。对于由粘性摩擦和热扩散耗散的重力惯性潮汐波的渐近行为，导出了频率、数量、宽度、高度和与非共振背景的对比度的标度律，以量化这些变化。我们描述了流体行星层和恒星的内部物理和动力学对潮汐动能耗散的强烈影响。我们指出了关键的控制参数，真正发挥作用，并演示了它是如何现在有必要开发从头算建模天体中的潮汐耗散。
2015-06-25 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
Tidal dissipation by inertial waves in differentially rotating convective envelopes of low-mass stars
在恒星-行星系统或双星系统中，潮汐相互作用会在恒星的对流区激发惯性波（惯性波的回复力是科里奥利力）。这些波的耗散在所涉及的天体的长期轨道和旋转演化中起着重要作用。如果主星作为一个固体旋转，惯性波的多普勒频移被限制在$[-2Ω, 2Ω]$范围内（$Ω$是恒星的角速度），并且它们可以在整个对流区传播。然而，湍流对流可以维持与赤道加速（如在太阳）或减速，修改惯性波的频率范围和传播域，并允许非轴对称振荡的共转共振的差异旋转。在这项工作中，我们进行数值模拟潮汐激发的惯性波在差分旋转对流信封与锥形（或纬向）的旋转配置文件。我们采用的潮汐强迫包含球谐函数，对应于圆形共面轨道的情况。我们研究的粘性耗散的波作为潮汐频率的函数为各种恒星质量和微分旋转参数，以及它的依赖于湍流粘性系数。我们比较我们的结果与以前的研究假设固体旋转，并指出潜在的关键作用，共转共振的动力学演化的密切的恒星行星或二元系统。
2016-12-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Empirical Constraints on Tidal Dissipation in Exoplanet Host Stars
本研究提出一种基于潮汐衰减时间分布稳态特征的经验方法，约束了短周期系外行星宿主星潮汐品质因子的大小与频率依赖性，结果支持潮汐共振锁理论。
2025-01-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Anelastic tidal dissipation in multi-layer planets
类地行星有粘弹性地幔，而巨行星可能有粘弹性核心。这种固体区域的潮汐耗散，在引力作用下受到伴星的扰动，在很大程度上取决于它们的流变学和潮汐频率。因此，潮汐相互作用的建模提出了一个高度的兴趣，以提供约束行星的属性，并了解他们的历史和他们的演变，在我们的太阳系或系外行星系统。我们研究的平衡潮的滞弹性部分的一个行星的流变学，考虑到存在一个恒定密度的流体信封。我们展示了如何获得不同的爱数，描述其潮汐变形。因此，我们讨论固体部分的潮汐耗散如何取决于行星的内部结构和流变学。最后，我们展示了如何实施的结果来描述行星系的动力学演化。潮汐的第一个表现是沿着中心线扭曲行星的形状。然后，物体对潮汐势的响应势定义了复洛夫数，其实部对应于纯绝热弹性形变，而虚部考虑耗散。这种耗散是负责的虚部的扰动函数，这是实现在动力学演化方程，从中我们得到的特征演化时间。系统演化的速率取决于潮汐耗散的物理性质，特别是剪切模量如何随潮汐频率变化，取决于固体核的半径以及流变性质。对巨行星固体内核中的潮汐耗散的定量研究揭示了一种可能的高耗散，这种耗散可能与流体层中的耗散相竞争。
2012-04-06 astro-ph.EP
Impact of the frequency dependence of tidal Q on the evolution of planetary systems
上下文行星和恒星中的潮汐耗散是驱动行星系演化的关键物理机制之一。目标。潮汐耗散特性与所研究天体的内部结构和流变学有着密切的联系。固体和流体的耗散对潮汐频率的依赖性是非常不同的。方法.我们计算了两体共面系统的潮汐演化，使用潮汐品质因子的频率依赖性适合于岩石和对流流体。结果随之而来的轨道动力学是平稳的还是强烈的不稳定，取决于潮汐耗散如何依赖于频率。结论.我们展示了强烈的影响的内部结构和流变学的中心体的轨道演化的潮汐扰动。潮汐耗散的平滑的频率依赖性呈现平滑的轨道演化，而峰值耗散可以提供不稳定的轨道行为。
2013-11-19 astro-ph.EP
Tidal dissipation in rotating low-mass stars and implications for the orbital evolution of close-in massive planets. II. Effect of stellar metallicity
对热木星型系外行星的观测表明，它们的轨道周期分布取决于其宿主恒星的金属丰度。在这里，我们调查是否恒星金属丰度的演变的潮汐耗散内的对流信封的旋转恒星和其产生的影响行星迁移的影响可能是一个可能的解释，这一观察到的统计趋势。我们使用频率平均潮汐耗散形式主义耦合到轨道演化代码和旋转恒星演化模型来估计恒星金属丰度的变化对近距离行星演化的影响。我们在这里考虑两个不同的恒星质量：0.4和1.0 $M_{\odot}$从早期的前主序星阶段发展到红巨星分支。我们发现，恒星的金属丰度对恒星参数有很强的影响，而恒星参数反过来又强烈影响对流区的潮汐耗散。在前主序星上，贫金属类太阳星的耗散大于富金属类太阳星的耗散，而在主序星上则相反。然而，对于$0.4~M_{\odot}$星，耗散与金属丰度的相关性要小得多。使用轨道演化模型，我们表明，改变金属丰度导致不同的轨道演化（例如，行星从最初快速旋转的富含金属的恒星迁移到更远的地方）。利用这个模型，我们定性地再现了热彗星总体随主星金属丰度变化的观测趋势。然而，还需要更多的步骤来改进我们的模型，以尝试定量地将我们的结果与观察结果相匹配。也就是说，我们需要改进轨道演化模型中自转演化的处理，最终我们需要将轨道模型与恒星演化模型一致地耦合起来。
2017-05-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Constraints on Tidal Quality Factor in Kepler Eclipsing Binaries using Tidal Synchronization: A Frequency-Dependent Approach
本研究针对类太阳恒星修正潮汐品质因子的频率依赖性，将其参数化为潮汐频率的饱和幂律，结合Kepler的70个食双星数据与贝叶斯分析，得到不同潮汐周期下的约束结果，补充了潮汐耗散特性的研究证据。
2023-07-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Does magnetic field impact tidal dynamics inside the convective zone of low-mass stars along their evolution?
在低质量恒星的对流包层内，波浪状潮汐流的动能的耗散是形成短周期系外行星系统的轨道和旋转动力学的关键物理机制之一。虽然低质量恒星是磁活跃天体，但恒星的磁场如何影响大规模潮汐流以及潮汐波的激发、传播和消散的问题仍然没有解决。我们的目标是研究恒星磁性对潮汐波强迫的影响，以及它们在低质量恒星演化过程中的对流包络中的传播和耗散。我们已经估计了整个低质量恒星的结构和旋转演化（从M到F型）的潮汐引起的磁惯性波的强迫和耗散的磁贡献的幅度。为此，我们使用了用恒星演化程序STAREVOL计算的旋转恒星模型的详细网格。发电机产生的磁场的幅度估计通过物理定标律在底部和顶部的对流信封。我们发现，大规模的磁场的恒星有几乎没有影响的情况下，近圆轨道和共面热木星行星系统的潮汐波的激发，但它有一个主要的影响波消散的方式。因此，我们的研究结果表明，一个完整的磁流体动力学处理的潮汐波的传播和消散，需要正确评估的影响，恒星行星潮汐相互作用的低质量恒星托管短周期大质量行星的整个演化历史。
2019-09-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tidally-excited inertial waves in stars and planets: exploring the frequency-dependent and averaged dissipation with nonlinear simulations
本研究通过非线性模拟探索旋转恒星和巨行星对流包层中潮汐惯性波的耗散，发现频率平均预测稳健但频率依赖耗散与线性理论差异显著，需谨慎使用频率平均形式。
2023-09-05 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
Do nonlinear effects disrupt tidal dissipation predictions in convective envelopes?
针对密近双星系统潮汐相互作用传统线性理论未充分考虑大振幅下非线性效应的问题，通过三维类太阳对流壳模拟发现，非线性下频率平均耗散仅数倍降低，但固定潮汐频率下差异可达数量级，源于较差自转的影响。
2023-10-04 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
Consequences of Tidal Dissipation in a Putative Venusian Ocean
利用一个专门的数值潮汐模型模拟了古代金星海洋中的太阳潮。不同的海洋深度和旋转周期从-243至64恒星地球日的模拟被用来计算潮汐耗散率和相关的潮汐扭矩。结果表明，潮汐耗散的变化可能超过5个数量级，从0.001- 780千兆瓦，取决于旋转周期和海洋深度。相关的潮汐扭矩比现今金星大气扭矩低约2个数量级，并且根据旋转速率，每百万年可以改变金星的日长达72天。因此，古代金星上的海洋潮汐可能对地球的旋转历史产生了重大影响。这些计算对类似的近距离系外行星世界的旋转周期和液态水宜居带内边缘的位置都有影响。
2019-03-18 astro-ph.EP
Enceladus's crust as a non-uniform thin shell: II tidal dissipation
潮汐加热是土卫二南极加热异常和全球地下海洋的主要嫌疑人。然而，没有一个内部潮汐耗散模型能够同时解释总热量收支和能量在南极的集中。本文研究了冰壳厚度的不均匀性是否会通过在冰壳或冰核中重新分配潮汐加热而导致南北加热的不对称性。从非均匀潮汐薄壳方程出发，计算了壳体和核中的体积率、表面通量和潮汐耗散产生的总功率。如果壳体是横向均匀的，薄壳方法预测壳体耗散的误差只有几个百分点，而核心耗散的误差可以忽略不计。壳层厚度的变化强烈地增加了壳层较薄处的壳层耗散通量。对于具有长波长变化的硬壳，壳耗散通量可以通过与横向均匀壳的通量的反局部厚度成比例来预测。如果土卫二的外壳是在均衡厚度变化的传导热平衡，在南极的标称外壳耗散通量约为均匀厚度的外壳值的三倍，与观测到的通量相比，这仍然可以忽略不计。壳体耗散率应比标称值高10倍，以考虑观测通量的空间变化。松散堆芯中的耗散可以提供缺失的功率，但只要堆芯是均匀的，就不会产生任何显著的加热不对称性。非稳态模型，虽然没有在这里调查，面临着类似的困难，解释潮汐加热和壳厚的不对称性。
2019-03-06 astro-ph.EP
Tidal interactions in stellar and planetary systems
本文研究恒星与行星系统中的潮汐相互作用，介绍其驱动天体自转和轨道演化的机制、不同系统中的表现及观测证据，探讨潮汐耗散的理论理解与未解决问题。
2025-04-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Analytical Model of Tidal Distortion and Dissipation for a Giant Planet with a Viscoelastic Core
我们提出了一个巨大的行星的固体核心和流体信封的潮汐勒夫数的解析表达式。我们将核心模拟为一个均匀的、不可压缩的弹性固体，将包络模拟为一个满足$n=1$多方状态方程的非粘性流体。我们讨论如何爱数取决于大小，密度和剪切模量的核心。然后，我们作为一个粘弹性麦克斯韦固体的核心模型和计算的潮汐耗散率在行星的特点是由爱数的虚部$k_2$。我们的研究结果改进了现有的计算基础上的行星模型与固体核心和统一的（$n=0$）信封。我们的勒夫数的解析表达式可以应用于研究具有不同流变性质的固体内核的巨行星的潮汐畸变和粘弹性耗散，我们的一般方法可以扩展到研究超地球的潮汐畸变/耗散。
2015-02-23 astro-ph.EP
How Cassini Can Constrain Tidal Dissipation in Saturn
巨行星内部的潮汐耗散对于其天然卫星的轨道演化具有重要意义。传统的处理方法是参数化平衡潮汐理论，在这种理论中，潮汐力矩随距离的增加而迅速下降，而过去的轨道扩展速度更快。然而，Lainey等人（2017）发现，一些土星卫星目前向外迁移的速度比平衡潮汐理论预测的要快。富勒等人（2016）提出的卫星之间的共振锁定和土星的内部振荡，自然与观测到的迁移率相匹配。在这里，我们表明，除了平衡潮汐凸起产生的扰动之外，共振锁定理论还预测了对土星引力场的动态潮汐扰动。我们表明，这些扰动可能会被检测到在卡西尼号的近端轨道，如果卫星迁移的结果从共振重力模式，但将可能无法检测到，如果迁移的结果从惯性波吸引子或耗散的平衡潮汐。此外，我们表明，重力模式的检测将限制在土星的假设稳定分层区域的大小。
2017-10-29 astro-ph.EP
Nonlinear evolution of the tidal elliptical instability in gaseous planets and stars
潮汐扭曲的旋转恒星和气态行星受到众所周知的线性流体不稳定性-椭圆不稳定性的影响。有人提出，这种不稳定性可能会驱动足够的能量耗散，以解决长期存在的恒星和行星中潮汐耗散的起源问题。但是，椭圆不稳定性的非线性结果还有待于在感兴趣的参数范围内进行研究，并且由此产生的湍流能量耗散还没有被量化。我们这样做是通过执行三维流体动力学模拟的一小块潮汐变形的流体行星或恒星受到椭圆形不稳定。我们发现，当潮汐变形是弱的，非线性的不稳定性的结果导致形成的长寿的柱状涡与旋转轴对齐。这些涡旋关闭了椭圆不稳定性，最终结果是能量耗散不足以解释潮汐耗散。然而，需要进一步的工作来解释这里忽略的影响，包括磁场，湍流对流和现实的边界条件。
2013-08-31 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
Tidal Dissipation and Obliquity Evolution in Hot Jupiter Systems
人们提出了两种形成方案来解释热彗星的紧密轨道。它们可以通过盘迁移形成在小倾角（相对于恒星自旋）的轨道上，或者通过高偏心率迁移形成在更高倾角的轨道上，在那里与伴星的引力相互作用和潮汐耗散起作用。在这里，我们的目标热木星系统的错位$λ$已推断观测和我们调查是否符合高偏心率迁移的属性。具体来说，我们研究恒星潮汐是否可以负责观测到的分布$λ$和轨道分离。改进以前的研究，我们使用详细的模型为每颗恒星，从而占对流（和潮汐耗散）取决于恒星的属性。在与观测表明，较热的恒星有较高的$λ$，我们发现，$λ$增加恒星表面对流量减少。这一趋势支持潮汐是形成观测到的$λ$分布的机制的假设。此外，我们研究了过去的轨道演变的五个代表性的系统，选择覆盖各种温度和失调。我们考虑各种初始轨道配置和集成的方程描述的轨道分离，恒星自旋和失调的耦合演化。我们考虑恒星潮汐和风的质量损失，恒星演化，和磁制动。我们表明，这五个代表性的系统的当前属性可以自然地解释，鉴于我们目前的理解潮汐耗散和物理动机的假设驱动的轨道演变的影响。
2014-03-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
The variation of the tidal quality factor of convective envelopes of rotating low-mass stars along their evolution
目前已经发现了超过1500颗系外行星，围绕着各种各样的恒星（从M型到A型）。对流包层中的潮汐耗散是塑造短周期系统轨道结构的一个关键因素，这一点仍然未知。使用一个简化的两层假设和网格的恒星模型，我们计算解析的等效修改后的潮汐品质因数，这是成比例的频率平均耗散的倒数，由于湍流对流对潮汐波施加的粘性摩擦。它导致了它们的动能转化为热能以及轨道和自旋的潮汐演化。在它们的主序前期间，所有低质量恒星的对流包层的角速度固定时，其等效修正潮汐品质因数都有一个减小。接下来，它在主序星上演化到一个渐近值，该值对于$0.6M_{\odot}$ K型恒星是最小的，并且随着恒星质量的增加而增加几个数量级。最后，低质量恒星的自转演化加强了前主序星的潮汐耗散。
2015-11-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
On internal wave breaking and tidal dissipation near the centre of a solar-type star
我们研究的命运内部重力波，这是由一个短周期的行星在对流和辐射区的界面，接近太阳型恒星的中心潮汐强迫激发。我们研究了这些波在多大的振幅下会发生不稳定性。当振幅超过临界值时，这些不稳定性导致波破碎。低于这个值，波从恒星的中心完全反射。波的破碎导致恒星中心区域的旋转，并形成一个临界层，作为吸收进入波的屏障。当这些波被吸收时，恒星从内向外旋转。这导致潮汐品质因数Q '的重要幅度依赖性。如果潮汐强迫振幅超过波浪破碎所需的值，则在连续的潮汐频率范围内会产生有效的耗散，导致当前太阳的Q' \approx 10^5（P/1天）^（8/3）。对于给定的轨道，在整个G型和K型主序星的范围内，这种变化小于5倍。我们预测，由于这一过程的效率，如果它们在中心引起破裂，那么围绕这些恒星的轨道周期小于约2天的巨行星会更少。然而，这种机制在具有对流核心的恒星中是无效的，例如WASP-18，WASP-12和OGLE-TR-56，也许部分解释了它们的亲密行星同伴的生存。
2010-01-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Effect of the rotation and tidal dissipation history of stars on the evolution of close-in planets
20年来，人们发现了大量围绕各种低质量恒星（从M型到A型）运行的近距离行星。在这样的系统中，主恒星潮汐流动能的耗散可能会改变其旋转演化，并塑造周围行星系的轨道结构。在这种情况下，最近的工作表明，这种耗散的幅度可以在几个数量级上变化，作为恒星质量，年龄和旋转的函数。此外，恒星自转演化强烈影响恒星-行星系统的角动量交换。因此，现在在研究近距离行星的轨道演化时，有必要考虑恒星的结构和旋转演化。行星的存在也可能改变宿主恒星的旋转，从而改变它们的演化、磁活动和混合。在这项工作中，我们提出了第一次研究的各种质量的行星轨道低质量恒星（从$0.6$ $1.2~M_\star$），我们计算的同时演化的恒星的结构，旋转和潮汐耗散在其外部对流层。我们发现，由于恒星动力潮，即在对流区中激发的潮汐惯性波，潮汐摩擦可以比平衡潮汐大几个数量级，特别是在PMS阶段。因此，这颗行星的轨道迁移现在更加明显，更多地取决于恒星的质量，旋转和年龄。这对宜居带内的行星影响非常微弱，因为它们位于轨道距离处，恒星潮汐引起的迁移发生在非常长的时间尺度上。我们还表明，主恒星的旋转演化只有微弱的影响，除了大质量的同伴的行星的存在。
2016-03-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tidal dissipation due to the elliptical instability and turbulent viscosity in convection zones in rotating giant planets and stars
本文通过旋转瑞利-贝纳德对流模拟研究巨行星和恒星中椭圆不稳定性与湍流对流对潮汐耗散的贡献，推导并验证了有效黏性标度律，发现椭圆不稳定性对短周期热木星有效，而湍流对流黏性相对惯性波可忽略。
2023-06-30 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
Constraining tidal dissipation in F-type main-sequence stars: the case of CoRoT-11
晚型恒星中的潮汐耗散目前还知之甚少，对拥有热彗星的行星系统的研究可以提供新的观测约束，以检验所提出的理论。我们专注于F型主序星的系统，并发现最近发现的系统CoRoT-11是目前最适合这样一种调查。一个经典的常数潮汐滞后模型被应用到再现系统的演化从一个合理的近同步状态ZAMS到目前的状态，从而把它的F6 V星的平均修改的潮汐品质因数<Q '_s>的约束。恒星自转周期大于行星轨道周期的初始条件可以根据目前观测到的恒星自转快于行星轨道的状态而排除。结果表明，如果系统在ZAMS上以接近同步的方式开始演化，则<Q '_s>大约在4.0E+06和2.0E+07之间，其中与恒潮滞假设和估计的恒星磁制动有关的不确定性约为5-6倍。此外，我们还讨论了如何在25年左右的时间基线上，以0.5-1 s的精度，通过中星时和凌日的持续时间以及在红外线上观测的行星食的时间来测量Q '_s的当前值。CoRoT-11是一个非常有趣的系统，可能使我们能够直接测量F型恒星的潮汐耗散，以及探测行星轨道平面的岁差，这为我们提供了一个精确的恒星赤道的岁差上限。如果行星轨道有一个显著的偏心率（e>0.05），它也将有可能检测到的岁差线的Apsides和推导出的信息的爱数的行星和它的潮汐品质因数。
2011-02-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
The impact of rotation on turbulent tidal friction in stellar and planetary convective regions
恒星和行星对流区的湍流摩擦是驱动恒星和行星内部潮汐流动能耗散和系统演化的关键物理机制之一。这种摩擦作用于这些层中的平衡/非波浪状潮汐和潮汐惯性波。因此，有必要获得这种摩擦的稳健处方。在目前的最先进的，它是由一个湍流涡粘性系数，混合长度理论的基础上，应用于潮汐的速度。然而，目前的处方都没有考虑到旋转的作用，可以强烈影响湍流对流。因此，我们使用的理论比例尺的对流速度和特征lengthscales在旋转的恒星和行星，最近已被证实的3-D高分辨率非线性笛卡尔数值模拟推导出一个新的处方。一个相应的本地模型的潮汐波是用来了解线性潮汐耗散的后果。最后，旋转恒星模型的新网格和行星对流Rossby数的公布值被用来讨论天体物理学的后果。旋转对对流的作用深刻地改变了作用在潮汐上的湍流摩擦。在快速旋转的制度（与对流Rossby数低于0.25），涡动粘度可能会减少了几个数量级。这可能导致平衡潮汐的粘性耗散效率的损失，并导致大部分对流区域中的潮汐惯性波的更有效的复杂和共振耗散。因此，有必要对恒星-行星系统和多恒星的潮汐/旋转演化进行完全耦合的处理，并对潮汐流的变化及其作为旋转函数的耗散进行连贯的处理。
2016-04-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tidal Evolution of Eccentric Binaries Driven by Convective Turbulent Viscosity
对流湍流粘性引起的潮汐耗散塑造了各种天体物理双星的演化。例如，这种类型的耗散决定了一个双星系统的轨道圆化率，该双星系统的后主序星正朝着一个共同的包络相演化。粘性耗散也可以影响具有太阳型恒星的双星，或者具有近距离巨行星的恒星。一般来说，对流恒星包层中的有效粘性取决于潮汐强迫频率$ω_{\rm tide}$ ;当$ω_{\rm tide}$大于对流涡旋的周转频率时，粘性减小。以前的工作集中在近圆形轨道的双星。然而，对于偏心轨道，潮汐位有许多强迫频率。在本文中，我们开发了一种计算潮汐耗散的形式主义，捕获的效果与频率相关的湍流粘性，是有效的任意二进制偏心。我们还提出了一种替代的更简单的配方，是适合非常高的偏心率。我们应用我们的形式主义的一个巨大的分支（GB）星模型和太阳型星模型。我们发现，一系列的伪同步旋转速率是可能的恒星模型，和伪同步速率可以从常用的弱潮汐摩擦理论的预测不同的几个因素。我们还发现，潮汐衰减和循环由于湍流粘度可以是几个数量级的速度比预测的弱潮汐摩擦GB星偏心，小近心点轨道，但抑制了几个数量级的太阳型恒星由于粘度降低。
2020-08-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
Tidal dissipation and the formation of Kepler near-resonant planets
开普勒探测器探测到的多行星系中，有过多的行星接近一阶平均运动共振（2：1和3：2），但周期比略高于共振值。已经提出了几种机制来解释这一观察结果。在这里，我们提供了一些线索，这些近共振系统最初在共振，并通过潮汐耗散达到目前的配置。反对这种情况的论点是，它只适用于近距离系统，而不适用于潮汐效应太弱的最远系统。利用开普勒任务的KOI星表，我们发现最接近的行星系和最远的行星系的周期比分布有显著的差异。这种距离相关的再分配是支持潮汐耗散方案的有力论据。
2014-07-24 astro-ph.EP
Constraints on planetary tidal dissipation from a detailed study of Kepler 91b
上下文随着对数千颗系外行星的探测，详细描述它们的动态演化是理解它们形成的关键一步。研究在主星和行星中发生的潮汐消散，对于研究在系统中存在的物体之间发生的角动量的分布和研究轨道参数的演变具有重要意义。从理论的观点来看，潮汐在整个物体中的消散可以通过依赖所谓的相位或时滞平衡潮汐模型来研究，在该模型中，约化的潮汐品质因数Q 'p，或等效地，勒夫数与时滞之间的乘积（k 2 Δ T），描述了潮汐在扰动物体内消散的效率。通过观察系外行星系统的当前配置来限制这些因素是非常具有挑战性的，而对整个系统的演变进行模拟可能有助于揭示控制这一过程的机制。目标。我们的目标是通过研究开普勒-91 b的轨道演化来限制热类木星行星的潮汐耗散因子。方法.我们首先对开普勒-91进行了详细的星震特征描述，并使用经典和星震约束计算了一个专用的恒星模型。然后，我们通过我们的轨道演化代码将恒星的演化耦合到行星之一，并通过考虑在行星和宿主恒星中消散的潮汐来研究系统的演化。结果我们发现k2 Δ T的最大值（或相当于Q 'p的最小值）决定了Kepler-91 b内发生的平衡潮汐耗散的效率为0.4 pm 0.25 s（4.5+5.8 * 10^5）。
2022-10-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
