Obliquity Tides May Drive WASP-12b's Rapid Orbital Decay
最近的分析揭示了一个谜团。高度膨胀的热木星WASP-12 b的轨道周期正在迅速减少。然而，螺旋上升的速度太快，不能用偏心潮汐或平衡恒星潮汐来解释。虽然动态恒星潮是可能的，但它们需要一个次巨星结构的恒星，而恒星模型指向一个主序星。在这里，我们表明，如果行星b的自旋矢量被困在一个由一个看不见的外部扰动行星的长期自旋轨道共振维持的高密度状态，这些迄今为止不可调和的观测可能被解释为行星的引力潮汐。我们推导出的约束条件，减少潮汐品质因数（$ε\gtrsim50^{\circ}$），并扰动行星参数（$M_{2}\sim10-20M_{\oplus}$，$a_2\lesssim0.04\,{\rm AU}$）所需的产生所观察到的轨道衰减。包括潮汐和自旋动力学的直接N体模拟加强了该方案的可行性。此外，我们还证明了当行星b的质量很小时，共振可能已经被捕获，这使得所提出的事件序列很容易解释。假设的扰动行星是在当前径向速度限制的范围内，但也是可以探测到的。如果它存在的话，它可以为热中子的原位形成假说提供证据。
2018-12-10 astro-ph.EP
From Tides to Currents: Unraveling the Mechanism That Powers WASP-107b's Internal Heat Flux
针对WASP-107b内部热流机制，提出欧姆耗散（大气纬向流与磁场相互作用）替代潮汐加热，解释其膨胀半径与异常内部熵。
2025-05-02 astro-ph.EP
The Radial Velocity Signature of Tides Raised in Stars Hosting Exoplanets
近距离的大质量系外行星在其恒星宿主中引发了显著的潮汐。我们计算径向速度（RV）信号，由于这种流体运动的平衡潮汐近似。在观测到的系外行星样本中，有17个系统的预测径向速度超过1 m/s，WASP-18 b的最大预测信号约为30 m/s。因此，潮汐诱导的RV可用本方法检测。潮汐流体流动和稍微偏心的轨道的周转运动都产生两倍于轨道频率的RV信号。如果不小心，潮汐引起的RV在某些情况下可能会与有限的轨道偏心率混淆。事实上，WASP-18 b有一个偏心轨道，e=0.009，近心经度ω=-π/2。虽然轨道和观测者视线的这种紧密对准需要微调，但RV信号中的这一相位自然可以由e=0轨道的潮汐速度特征来解释。此外，对振幅的平衡潮汐估计与数据大致一致。因此，WASP-18 b的偏心率很可能是恒星宿主中潮汐诱导RV的特征。对非凌日行星的轨道速度和潮汐速度的测量可以使行星的质量和倾角单独从径向速度数据中确定。我们建议，RV数据的高精度拟合应包括潮汐速度信号，在这些情况下，它可能会影响轨道参数的确定。
2011-07-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planet-star interactions with precise transit timing. IV. Probing the regime of dynamical tides for GK host stars
针对6个绕GK型恒星运行的热木星，研究利用TESS与地基凌星计时检验二次历表，未发现轨道衰减，从而约束动力学潮汐耗散并排除三系统IGWs完全耗散情形。
2024-10-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planet-star interactions with precise transit timing. III. Entering the regime of dynamical tides
在极短周期轨道上的热彗星，预期会因潮汐耗散而不稳定，并会螺旋式地朝向其主星。这是因为它们通过潮汐耗散将轨道运动的角动量转移到恒星内部。虽然这种现象的大小与特定恒星-行星系统的物理性质有关，但统计研究表明，潮汐耗散可能会在主序星的恒星寿命期间塑造热木星系统的结构。潮汐耗散的效率在恒星-行星系统中仍然受到很差的限制。恒星内部模型表明，辐射区动力潮汐的消散可能是驱动行星轨道衰变的主要机制。这些理论预测可以用凌日定时方法进行验证。我们获得了五颗行星的新的精确的中途过境时间。它们以前被确定为可能探测到轨道衰变的最佳候选者。对时间数据的分析使我们能够对轨道衰减率进行更严格的限制。对于HAT-P-23、KELT-1、KELT-16、WASP-18和WASP-103系统中的所有五个热彗星，都没有检测到它们的轨道周期有统计学意义的变化。对于行星HAT-P-23 b、WASP-18 b和WASP-103 b，观测表明动力潮汐消散的机制可能在它们的宿主恒星中不起作用，从而阻止了它们的快速轨道衰变。这一发现与F型恒星内部的模型一致，其中动力学潮汐由于对流核心而没有完全阻尼。对于KELT-16 b，凌日时间数据的跨度不足以验证理论预测。KELT-1b被确定为研究对流层中惯性波耗散潮汐相互作用的潜在实验室。
2022-09-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Measuring the orbit shrinkage rate of hot Jupiters due to tides
恒星和靠近的系外行星之间的潮汐相互作用导致行星轨道收缩，最终导致行星的潮汐破坏。测量轨道的收缩将允许测量恒星的潮汐质量参数（$Q'_\star$），这是获得恒星内部信息的重要参数。我们分析了来自TESS的两个已知拥有近距离热彗星的目标WASP-18和WASP-19的数据，以测量当前对轨道周期变化的限制，并对$Q'_\star$提供新的约束。我们使用所有可用的TESS观测数据对凌日形状进行了建模，并拟合了每次凌日的个别凌日时间。我们使用以前公布的过境时间与我们的结果，以适应两个模型，一个恒定的周期模型，和二次轨道衰减模型，MCMC算法。我们发现WASP-18 b的$(-0.11\pm0.21)\times10^{-10}$和WASP-19 b的$(-0.35\pm0.22)\times10^{-10}$的周期变化率，我们没有发现这些目标的轨道衰变的显着证据。我们获得了WASP-18中$(1.42\pm0.34)\times10^7$和WASP-19中$(1.26\pm0.10)\times10^6$的$Q'_\star$的新下限，分别对应于$-0.45\times10^{-10}$和$-0.71\times10^{-10}$的轨道衰变率的上限，置信水平为95%。我们将我们的结果与潮汐衰变研究的其他相关目标进行比较。我们发现WASP-18 b和WASP-19 b的轨道衰变率似乎小于WA…
2022-10-28 astro-ph.EP
Magnetic effect on equilibrium tides and its influence on the orbital evolution of binary systems
在标准的平衡潮汐理论中，考虑了水动力湍流。本文研究了磁场对平衡潮汐的影响。我们发现与潮汐流相关的湍流欧姆耗散比湍流粘性耗散强得多，因此磁场可以大大加速双星系统的潮汐演化。然后，我们将理论应用到三个双星系统：51飞马座b的轨道迁移，WASP-12 b的轨道衰变，以及近距离双星的圆化。理论预测与观测结果吻合较好，但不能用水动力平衡潮汐来解释。
2022-06-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
The tidal quality of the hot Jupiter WASP-12b
WASP-12 b在热彗星类行星中脱颖而出，因为观测到的快速轨道衰减归因于潮汐耗散。轨道周期的测量速率为$\stackrel{\bf\centerdot}{\textstyle{P}}_{\rm orb}\,=\,-\,29\pm3\;\mbox{ms/yr}\;$ = $\;(9.2\pm1.0)\times10^{-10}\;\mbox{s/s}$。在迄今为止的文献中，所有试图解释这种高速率的尝试都是基于这样的假设，即轨道演化是由恒星中的潮汐主导的。由于黄矮星的修正潮汐品质因数不足以保证这样的衰变率，因此提出了一个假设，即该恒星可能实际上是一颗亚巨星。利用盖亚任务的最新数据，我们推断，WASP-12 a在$1.36\,{M_{Sun}}$是一个正在发展的矮星，处于关闭后演化的早期阶段，其核心尚未耗尽氢。它在色星等图中的不起眼的位置，以及围绕着类似质量的红巨星运行的近距离行星的存在，与由于结构内部变化导致潮汐质量突然提升的假设相矛盾。另一方面，以前的研究忽略了行星中的潮汐耗散，假设它是可以忽略不计的，因为它的旋转可能是同步的，而且假定的品质因数很高。我们根据最近木星和土星的天体测量结果，对这一假设进行了批判性的重新评估。假设WASP-12 b的结构与我们的木星和土星相似，我们发现观测到的轨道衰减很好地解释了行星的潮汐。这颗行星修正后的品质因数的估计值几乎与我们的木星完全一致。
2022-03-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Atmospheric characterisation and tighter constraints on the orbital misalignment of WASP-94 A b with HARPS
本研究通过HARPS高分辨率观测并结合低分辨率数据，确认WASP-94 A b逆行轨道、测得λ=123.0±3.0°，并发现3.2σ的试探性Na吸收。
2024-04-09 astro-ph.EP
Tracing the Influence of Distant companions on Exoplanetary Systems (TIDES) I. Highly Eccentric and Misaligned Binary Companions to Hot Jupiters
University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）；University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）；University of California, Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校）；Institute for Astronomy, University of Hawai‘i（夏威夷大学天文研究所）；California Institute of Technology（加州理工学院）
本研究通过TIDES巡天项目，对6个热木星宿主系统的恒星伴星轨道进行拟合，发现部分伴星轨道高偏心率且与行星错位，表明伴星可能影响热木星演化。
2026-10-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Understanding WASP-12b
热木星WASP-12 b的轨道周期正在发生变化。我们研究这是否反映了轨道衰减由于潮汐耗散在恒星，或拱点进动的一个稍微偏心的轨道。在后一种情况下，需要第三个天体或其他扰动来维持行星本身的离心率，以抵抗潮汐耗散。我们已经分析了几个这样的微扰方案，但没有一个是令人满意的。因此，最有可能的是，轨道真的在衰减。如果这是由于动力潮汐，那么WASP-12应该是一个没有对流核心的亚巨星，正如Weinberg等人（2017）所建议的那样。我们用MESA代码对恒星进行了建模。虽然没有模型符合所有的观测限制，包括GAIA DR 2距离所暗示的光度，但主序星模型的差异比次巨星模型小。
2018-07-31 astro-ph.EP
Coupled Evolution with Tides of the Radius and Orbit of Transiting Giant Planets: General Results
一些凌日的太阳系外巨行星测量到的半径比标准理论预测的要大。在本文中，我们探讨的可能性，潮汐加热的早期发作可以解释这种半径异常，并应用我们开发的形式主义HD 209458 b作为一个例子。我们发现，足够强的潮汐行星的半径可以经历一个短暂的阶段，暂时中断规范，单调收缩由于辐射损失的通货膨胀。重要的是，潮汐加热的早期事件可能导致行星半径膨胀，即使它的轨道几乎是圆形的。此外，我们证实，在晚些时候，在某些情况下，通过提高恒星本身的潮汐，行星可以螺旋进入其宿主。我们注意到，3 $\times$到10 $\times$太阳行星大气不透明度没有潮汐加热足以解释观测到的半径HD 209458 b。然而，我们的模型表明，在较早阶段的情景潮汐加热，我们可以适合观测到的半径HD 209458 b，即使较低的（太阳）大气不透明度。这项工作表明，如果一颗行星在早期向内迁移和/或动力学相互作用后留下了可观的偏心率，那么以一致的方式耦合半径和轨道演化，包括潮汐加热，恒星辐射和详细的模型大气，可能会提供一个通用的解决方案，以解决太阳系外的巨型行星，如WASP-12 b，TrES-4和WASP-6 b的膨胀半径难题。
2009-06-03 astro-ph.EP
Chasing the Tides: Searching for Orbital Decay Signatures in Transit Timing Data and Tidal Models for 20 Hot Jupiters
Keele University（基尔大学）；Ankara University（安卡拉大学）；University of Leeds（利兹大学）
研究通过分析20颗热木星的凌日时间数据，发现部分系统存在轨道衰减或增长，揭示了潮汐作用对行星轨道演化的影响。
2026-02-01 astro-ph.EP
Search for planets in hot Jupiter systems with multi-sector TESS photometry. I. No companions in planetary systems KELT-18, KELT-23, KELT-24, Qatar-8, WASP-62, WASP-100, WASP-119, and WASP-126
在行星形成和演化理论中，关于紧轨道巨行星的起源问题一直是一个悬而未决的问题。答案似乎隐藏在那些只被部分理解的系统的架构中。利用凌日系外行星勘测卫星的多扇区时间序列测光，我们使用凌日技术和凌日计时方法在KELT-18、KELT-23、KELT-24、Qatar-8、WASP-62、WASP-100、WASP-119和WASP-126行星系中搜索了其他行星。我们的同质分析已经消除了过境同伴的存在，在KELT-23和WASP-62系统中的地球大小的制度，并在其余的迷你海王星或海王星。凌日时间分析显示，所有研究的热彗星都没有长期趋势或周期性扰动的迹象，包括文献中声称偏离开普勒模型的WASP-126 b。样本中行星的孤独性说明了高偏心率迁移机制的好处，这种机制可能将它们带到了现在观察到的紧密轨道上。作为我们研究的副产品，我们重新确定了6个系统的渡越光变曲线参数，并大幅提高了精度。对于KELT-24 b，联合分析使我们能够对其轨道偏心率进行更严格的限制。
2022-02-24 astro-ph.EP
WASP-103b: a new planet at the edge of tidal disruption
我们发现了一颗新的超短周期行星WASP-103 b（P=22.2 hr），它穿过一颗12.1 V等的F8型主序星（1.22 ± 0.04 Msun，1.44-0.03 ± 0.05 Rsun，Teff = 6110 ± 160 K）。WASP-103 b的质量（1.49+-0.09 Mjup）和体积（1.53-0.07+0.05 Rjup）都比木星大得多。它的大尺寸和极端辐射（约9 10^9 erg/s/cm^2）使其成为利用现有设施进行彻底大气表征的精致目标。此外，它的轨道距离比它的洛希半径大不到20%，这意味着它可能会被潮汐严重扭曲，并可能通过洛希瓣溢出而经历质量损失。因此，它代表了一个新的关键对象，了解最后阶段的潮汐演化的热彗星。
2014-01-13 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
Double Hot Jupiter Formation through Mirrored ZLK Migration in Binary Star Systems: The Case of WASP-94
Yale University（耶鲁大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）
通过镜像ZLK迁移机制解释WASP-94双星系统中双热木星的形成过程
2025-12-19 astro-ph.EP
The discoveries of WASP-91b, WASP-105b and WASP-107b: two warm Jupiters and a planet in the transition region between ice giants and gas giants
我们报告三个凌日系外行星的发现。WASP-91 b是一颗温暖的木星（1.34 $M_{\rm Jup}$，1.03 $R_{\rm Jup}$），围绕一颗富含金属的K3恒星运行2.8天。WASP-105 b是一颗温暖的木星（1.8 $M_{\rm Jup}$，0.96 $R_{\rm Jup}$），围绕一颗富含金属的K2恒星运行7.9天。WASP-107 b是一颗温暖的超海王星/次土星（0.12 $M_{\rm Jup}$，0.94 $R_{\rm Jup}$），环绕太阳金属丰度为K6的恒星运行，周期为5.7天。考虑到巨行星似乎更常见于高金属量的恒星和更大质量的恒星周围，值得注意的是，宿主都是富含金属的晚型恒星。由于WASP-105 b和WASP-107 b的轨道分离都处于弱潮汐状态，因此测量行星轨道轴与恒星自旋轴之间的对齐可能有助于我们理解短周期巨行星的向内迁移。WASP-107 b的质量（2.2 $M_{\rm Nep}$，0.40 $M_{\rm Sat}$）使它处于太阳系的冰巨星和气体巨星之间的过渡区。它的半径为0.94 $R_{\rm Jup}$，表明它是一个低质量的气体巨星，主要成分是H/He。因此，这颗行星设定了行星质量的下限为2.2 $M_{\rm Nep}$，超过这个下限，大的气体包层可以被原行星吸积并保留下来，从而成为气体巨星。我们可能会发现WASP-107 b…
2018-02-08 astro-ph.EP
Observational constraints on tidal effects using orbital eccentricities
我们已经分析了径向速度测量已知凌日系外行星研究潮汐轨道演化的经验签名接近的行星。与标准的偏心率确定相比，我们的方法被修改为专注于拒绝圆轨道的零假设。我们正在使用MCMC分析径向速度测量和光度限制，包括相关噪声的组成部分，以及贝叶斯模型选择，以检查数据是否证明偏心轨道的额外复杂性。我们发现，在文献中引用的偏心率值为非零的行星中，没有证据表明7颗行星CoRoT-5 b，WASP-5 b，WASP-6 b，WASP-10 b，WASP-12 b，WASP-17 b和WASP-18 b的偏心率检测。相比之下，我们确认了HAT-P-16 b的偏心率，e=0.034 \pm 0.003，这是迄今为止对系外行星以及WASP-14 b可靠测量的最小偏心率，WASP-14 b是周期最短的行星（P=2.24 d），其偏心率为e= 0.088 \pm 0.003。作为研究的一部分，我们使用HARPS光谱仪为CoRoT-1，CoRoT-3，WASP-2，WASP-4，WASP-5和WASP-7以及SOPHIE光谱仪为HAT-P-4，HAT-P-7，TrES-2和XO-2提供了新的径向速度数据。我们表明，耗散效应的恒星在行星上提出的潮汐，反之亦然，解释所有的偏心率和自旋轨道对齐测量过境行星。我们重新审视了质量-周期关系（Mazeh et al. 2005，Pont 2011），并考虑了它与热彗星轨道迁移停止…
2012-02-28 astro-ph.EP
The Orbit of WASP-4 b is in Decay
本研究通过分析WASP-4 b的216个TTV数据点，发现其轨道周期呈二次衰减，推断潮汐品质因子Q'~80,000，表明轨道衰减可能由更演化宿主恒星的辐射核心重力波耗散驱动。
2025-06-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
"Popcorn Planets" are Not Actively Inflated by Eccentricity Tides
针对质量近海王星、半径似木星的“爆米花行星”异常膨胀问题，通过高精度径向速度观测测量三颗样本的偏心率，排除偏心率潮汐主动加热的主因，提供新约束并支持存在替代加热机制。
2025-11-11 astro-ph.EP
Tidal evolution of exo-planetary systems: WASP-50, GJ 1214 and CoRoT-7
我们进行数值模拟，以调查潮汐演化的两个单行星系统，即WASP-50和GJ 1214和两个行星系统CoRoT-7。轨道演化的结果表明，潮汐衰变和圆化对最终轨道的形成起着重要作用，这与模拟中的初始轨道数据有关。对于GJ 1214系统，考虑了不同的初始偏心情况，给出了初始偏心的上限值（0.27），结果表明，在所采用的动力学模型中，初始偏心可能存在最大值（0.4）。此外，还对GJ 1214 b进行了不同耗散因子$Q^\prime_1$值的观测，结果进一步表明GJ 1214 b的真实$Q^\prime_1$可能远大于其典型值，这可能合理地表明GJ 1214 b具有较大的偏心率，正在以缓慢的速率进行潮汐循环。对于CoRoT-7系统，潮汐力使两颗行星向主星迁移并产生潮汐循环，在此过程中，潮汐效应和相互引力相互作用相互耦合。人们还对外行星的初始偏心率进行了各种假设，以研究最终的行星构型。由于恒星潮汐引起的潮汐衰减可能仍然适用于每个系统，因为离心率降低到零，这与每个行星的剩余寿命有关，用于预测其未来。
2012-04-08 astro-ph.EP
Polar Neptunes are Stable to Tides
本文通过N体和长期模拟研究潮汐演化对盘驱动共振形成极地海王星理论的影响，发现极地轨道在Gyr时间尺度上稳定，并验证WASP-107 b和HAT-P-11 b与该理论一致。
2024-10-03 astro-ph.EP
Empirical Tidal Dissipation in Exoplanet Hosts From Tidal Spin-Up
拥有热彗星的恒星往往比其他年龄和质量相同的恒星旋转得更快。这种趋势被归因于恒星和行星之间的潮汐相互作用。对耗散参数$Q_\star'$的约束来自于这样一个假设，即在系统的年龄内，潮汐已经设法使恒星旋转到观测到的速率。这项技术以前曾应用于HATS-18和WASP-19。在这里，我们分析了所有188个已知的热彗星的样本与轨道周期$< 3.5$天和一个"冷"的主星（$T_{eff} < 6100$ K）。我们发现的证据表明，潮汐耗散参数（$Q_\star'$）急剧增加，从$10^5$在0.5天$^{-1}$ $10^7$在2天$^{-1}$。这有助于解决双星、热彗星和暖彗星中潮汐耗散研究之间的一些明显差异。它也可能允许热木星在被潮汐衰变摧毁之前，对它的主星进行阻尼。
2018-02-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tidal Inflation Reconciles Low-Density Sub-Saturns with Core Accretion
虽然太阳系中没有天王星和土星大小之间的行星，但我们目前的系外行星普查包括几十颗质量和半径都很好的行星。这些亚土星表现出不同的体积密度，从~ $0.1-3\ \rm{g\ cm}^{-3}$。当简单地模拟为岩石核心上的氢/氦包层时，这种密度的多样性转化为行星包层分数的多样性，$f_\rm{env}=M_\rm{env}/M_p$的范围从~ $10\%$到~ $50\%$。具有$f_\rm{env}\sim50\%$的行星对通过核心成核吸积形成巨行星的传统模型提出了挑战，该模型预测当$M_\rm{env}\sim M_\rm{core}$时失控气体吸积的开始。在这里，我们表明，许多这些明显的$f_\rm{env}\sim50\%$行星的信封比他们似乎少丰富，占潮汐加热后。我们提出了一个新的框架，用于模拟亚土星内部，其中包括信封通货膨胀由于潮汐，这是由观察到的非零偏心率，以及潜在的偏心率。因此，当我们将我们的模型应用于已知的亚土星时，我们推断出比无潮汐估计更低的$f_\rm{env}$。我们提出了一个案例研究K2-19 b，一个中等偏心的次土星。忽略潮汐，K2-19 b似乎有$f_\rm{env}\sim50\%$，不稳定地保持在失控阈值附近;通过包括潮汐，我们发现$f_\rm{env}\sim10\%$，解决了紧张局势。通过对$4-8\ R_{\oplus}$行星的系统分析，我们发现大…
2020-05-22 astro-ph.EP
Orbital decay of hot Jupiters due to nonlinear tidal dissipation within solar-type hosts
我们研究了太阳型宿主星中潮汐驱动的$g$模的激发和阻尼引起的热彗星的轨道演化。线性共振$g$模（动力潮）在恒星核心被驱动到如此大的振幅，以至于它们通过弱非线性相互作用激发了大量其他$g$模。通过求解非线性耦合模式的大型网络的动力学，我们表明，动力潮汐的非线性耗散率比线性耗散率大几个数量级。我们发现恒星潮汐品质因数$Q \approx 10^5-10^6$的系统与行星质量$M_p \geq 0.5 M_\mathrm{J}$和轨道周期$P \leq 2$天，这意味着这样的系统衰减的时间尺度是小的相比，其太阳型主机的主序星寿命。根据我们的研究结果，目前已知的系外行星系统中有$\approx 10$，包括WASP-19 b和HAT-P-36-b，其轨道衰变时间尺度比Gyr短。潮汐引起的快速轨道衰减可能解释了观测到的太阳型宿主周围$M_p \ge M_\mathrm{J}$和$P < 2$天的行星缺乏，并可能在不久的将来产生可检测的凌日变化。
2016-01-04 astro-ph.EP
Survival of satellites during the migration of a Hot Jupiter
Université de Genève（日内瓦大学）；Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics（哈佛-史密松天体物理中心）；UniDistance Suisse（瑞士远程大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）；Universität Bern（伯尔尼大学）
研究发现，热木星迁移过程中卫星的生存取决于低潮汐耗散和高卫星质量，且需初始轨道距离足够远。
2025-10-12 astro-ph.EP
Tidal Distortions as a Bottleneck on Constraining Exoplanet Compositions
已确认行星数量的增加和观测精度的提高意味着需要更好地理解可能使对系外行星观测的解释产生偏差的微妙影响。其中一个影响是短周期行星被其宿主恒星扭曲，影响其衍生密度。我们扩展了Burton等人的工作，Correia等人使用引力势公式对近200颗周期小于3天的行星进行了采样。我们发现了5颗行星的密度变化>10%，多达20颗行星的偏差> 5%。我们推导出一个解析近似的轨道周期，过境深度，行星和宿主恒星之间的质量比的函数，这种偏差，允许快速确定潮汐效应。我们发现，电流密度误差条通常大于潮汐偏差，但将过境深度和径向速度（RV）幅度的不确定性降低3倍，会导致潮汐效应在我们样本中>40%的行星中占主导地位的密度误差（>50%），这意味着在不久的将来，提高观测精度将导致形状偏差成为分析的瓶颈。系外行星的组成与恒星质量和半径的误差相比，这两个参数在不确定性中占主导地位。我们确定了一组八颗行星（包括WASP-19 b，HAT-P-7 b和WASP-12 b），其电流密度不确定性比潮汐引起的潜在偏移小4倍，这意味着它们的密度估计可能存在4σ偏差。
2023-01-24 astro-ph.EP
Tidal erasure of stellar obliquities constrains the timing of hot Jupiter formation
拥有热木星的恒星有时会有很高的折射率，这可能是热木星形成的遗迹。根据具有和不具有高折射率的系统的特征，当恒星具有厚的对流包层时，折射率被认为是潮汐阻尼的，就像温度低于~ 6100 K的主序星的情况一样，并且轨道在~8恒星半径内。一个很有前途的理论，潮汐阻尼的惯性波的恒星的对流信封内的耗散。在这里，我们考虑这一理论对热木星形成时间的影响。特别是，目前缺乏对流包层的热恒星在其主序前拥有一个。我们发现，热彗星的轨道在~ 0.02 au的临界距离内，从一个错位的主序星缺乏厚对流信封必须获得他们的紧凑的轨道后，几千万年，以保持其在整个前主序星。有4个已知的系统适用这一论点-XO-3b，Corot-3b，WASP-14 b和WASP-121 b-受惯性波耗散的不确定性影响。此外，我们的结论是，最近发现的过剩的近极地热彗星不太可能由潮汐塑造，而是反映了他们的原始配置。最后，经过几十亿年到达冷恒星周围的热彗星可能会发现主恒星旋转太慢，无法有效地阻尼。我们预测，当[Fe/H]从-0.3变化到+0.3时，分离对准星和未对准星的临界有效温度应该随金属丰度而变化，从6300 K变化到6000 K。
2022-01-10 astro-ph.EP
Hierarchical Bayesian calibration of tidal orbit decay rates among hot Jupiters
凌日热彗星在质量比-轨道分离图中占据一个楔形区域。它的上边界被大质量、近距离行星的潮汐旋入侵蚀，对恒星潮汐耗散参数$Q_s'$敏感。我们开发了一个简单的生成模型的轨道分离分布的已知人口的过境热彗星，潮汐轨道衰减，XUV驱动的蒸发和观测选择偏差。从地面宽场过境调查中发现的热彗星观测到的轨道分离的联合可能性，相对于底层人口模型的超参数测量，我们恢复窄后验概率分布$Q_s'$在两个不同的潮汐强迫频率制度。我们使用已知潮汐参数的凌日行星模拟样本来验证该方法。我们发现，$Q_s'$和它的温度依赖性是可靠的检索超过五个数量级的$Q_s'$。一个大样本的小口径地面调查热的温度计产生$\log_{10} Q_s'=(8.26\pm 0.14)$的223个系统在平衡潮汐制度。我们没有发现$Q_s'$对恒星有效温度的显著依赖性。另外19个系统在动力潮汐制度产量$\log_{10} Q_s'=7.3\pm 0.4$，表明更强的耦合。在给定的轨道间隔尺度下，发现凌日行星的概率与它们自诞生以来潮汐迁移率的增加成反比。由此产生的偏向年轻系统解释了为什么热彗星的表面重力与其宿主恒星的色球发射通量相关。我们预测偏离一个线性的过境时间星历小于4秒的WASP-18超过20年的基线。
2018-01-31 astro-ph.EP
Planetary System Disruption by Galactic Perturbations to Wide Binary Stars
在双星系统中发现的系外行星中，有近一半是在平均恒星间距超过1，000天文单位（1天文单位是地球到太阳的距离）的非常宽的双星系统中，然而这种遥远的双星伴星对行星演化的影响仍然没有被研究。与它们更紧密的对应物不同，宽联星的恒星轨道在银河潮汐和其他经过恒星的脉冲的影响下不断变化。在这里，我们报告的数值模拟表明，广泛的双星轨道的可变性质显着重塑行星系，他们的主机，通常陀螺形成后。与先前的理解相反，宽的双星伴星可能经常强烈地扰动行星系，引发行星抛射和激发幸存行星的轨道偏心率。事实上，观测到的系外行星偏心率提供了证据;在宽双星中的巨型系外行星轨道在统计上比孤立恒星周围的轨道更偏心。当我们假设孤立恒星和宽双星拥有相似的行星系，其最外层的巨行星通过早期的内部不稳定性分散在离母星10 AU以上时，这两种偏心率分布都能很好地再现。因此，我们的研究结果表明，虽然宽联星最终截断其行星系，大多数孤立的巨型系外行星系统拥有额外的遥远，仍然未被发现的行星。
2013-01-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
On the tidal evolution of Hot Jupiters on inclined orbits
潮汐摩擦被认为是决定短周期太阳系外行星系长期自旋轨道演化的重要因素。利用潮汐摩擦的轨道平均效应的一个简单模型，我们研究了倾斜轨道上的近距离行星的演化，由于潮汐。我们分析了恒星磁制动的影响，包括制动力矩通过执行一个简化的方程组的相平面分析。磁制动的列入被认为是重要的，它的忽视可能会导致一个非常不同的系统的历史。然后，我们提出的潮汐演化方程的数值积分的结果，在那里我们发现，它是必不可少的考虑耦合演化的轨道和旋转元素，包括耗散在恒星和行星，准确地模拟的演变。我们积分的主要结果是，对于典型的热彗星，潮汐摩擦使恒星自旋与轨道在相似的时间对齐，因为它导致轨道衰减。这意味着，如果一颗行星被观测到是排成一行的，那么它可能是共面形成的。这加强了罗西特-麦克劳克林效应观测在确定凌日系统自旋-轨道对准程度方面的重要性。我们将这些结果应用到XO-3系统中，并约束了该系统中恒星和行星的潮汐品质因数Q'。使用的模型中，惯性波被激发的潮汐强迫在外部对流信封和耗散的湍流粘性，我们计算Q'的范围内的F-星模型，并发现它在这一类的恒星变化很大。这意味着假设一个单一的Q'适用于所有的恒星可能是不正确的。我们提出了一个解释的生存WASP-12 b和OGLE-TR-56 b，在弱耗散的恒星。
2009-02-26 astro-ph.EP
Search for planets in hot Jupiter systems with multi-sector TESS photometry. III. A study of ten systems enhanced with new ground-based photometry
本文利用TESS多扇区测光与地基光变曲线，研究10个热木星系统，未发现近距低质量行星，重新测定凌星参数，否决HAT-P-12 b的凌星计时变化，并对第三天体施加更严格约束。
2023-07-02 astro-ph.EP
Line-profile tomography of exoplanet transits -- II. A gas-giant planet transiting a rapidly-rotating A5 star
我们对太阳系外行星的大部分了解都依赖于精确的径向速度测量，无论是直接探测还是确认测光凌日信号的行星起源。这限制了我们对太阳系外行星宿主的参数空间的探索，以及后来的类型，尖锐的恒星。在这里，我们扩展了恒星与已知的行星同伴的领域，包括热，快速旋转的恒星。类似行星的凌日现象以前曾在超级WASP对A5恒星HD 15082（WASP-33; V=8.3，v sin i = 86 km/sec）的光变曲线中被报道过。在这里，我们通过三次单独的凌日报告了进一步的测光和时间序列光谱学，我们使用这些来确认在HD 15082周围轨道上存在一颗轨道周期为1.22 d的气体巨行星。从光度学和行星信号的性质，通过传输过程中的谱线轮廓，我们直接推导出行星的大小，它的轨道平面的倾角和倾斜度，以及它的逆行轨道运动相对于恒星的自旋。这种分析开辟了研究行星形成的道路，这些行星围绕着一个全新的年轻的早期类型的恒星，因此在不同的物理条件下，通常处于比尖锐的晚期类型恒星更早的形成阶段。凌日行星引起的恒星反射轨道运动很小，产生的行星质量上限为4.1木星质量。我们还发现了该系统中第三个亚恒星质量天体的证据，这可能解释了凌日行星的不寻常轨道。在HD 15082中，恒星线轮廓也显示出非径向脉动的证据，与行星凌日信号明显不同。这就提出了一个有趣的可能性，即由近距离行星引起的潮汐可能会激发或放大这些恒星的脉动。
2010-04-26 astro-ph.EP
