Rocky planet rotation, thermal tide resonances, and the influence of biological activity
理论上已经确定，岩石行星上的大气热潮汐可以导致旋转演化的显着修改，如果满足某些共振条件，则接近同步旋转和更快的旋转。在这里，它表明，通常被认为是耗散的引力潮汐演化的岩石行星旋转，在原则上，被“停滞”的热潮汐共振地球类似的世界中的液态水轨道区的恒星质量超过~0.3 Msolar。探讨了行星生物圈与行星自转演化之间存在反馈效应的可能性。在早期研究的基础上，有人认为大气氧化和臭氧的产生可能在行星自转演化中发挥关键作用，因此代表了天文学可访问的行星特征上令人惊讶但有效的生物印记形式。
2017-11-27 astro-ph.EP
How do the small planetary satellites rotate?
本文从小行星卫星自转的动力学稳定性出发，研究了小行星卫星的典型自转状态问题。我们发现，大多数发现的卫星与未知的旋转周期不能同步旋转，因为没有稳定的同步1：1自旋轨道状态存在。它们要么旋转得比同步快得多（那些潮汐未进化的），要么，更不可能的是，混乱（潮汐进化的物体或捕获的慢旋转体）。
2010-05-13 astro-ph.EP
The Impact of Planetary Rotation Rate on the Reflectance and Thermal Emission Spectrum of Terrestrial Exoplanets Around Sun-like Stars
需要建立强有力的大气和辐射转移模型，以正确解释类地系外行星的反射光和热发射光谱。这将有助于打破众多大气，行星和恒星因素之间的观测简并性，这些因素驱动行星气候。在这里，我们使用ROCKE-3D大气环流模型模拟了太阳周围类似地球的世界的气候，这些世界的旋转周期越来越慢，从类似地球到完全与太阳同步。然后，我们提供这些结果作为输入的光谱行星模型（SPM），它采用智能辐射转移模型来模拟行星的光谱，因为它将被观察到从未来的太空望远镜。我们发现，行星自转速率减慢的主要可观察影响是云分布、高度和不透明度的改变，这些变化随后通过改变生物相关气体物种的吸收带深度（例如，H2O、O2和O3）。我们还确定了一个潜在的诊断功能的同步旋转的世界中红外H2O吸收/发射谱线。
2020-04-01 astro-ph.EP
Discovery of Rotational Modulations in the Planetary-Mass Companion 2M1207b: Intermediate Rotation Period and Heterogeneous Clouds in a Low Gravity Atmosphere
最近，褐矮星的旋转调制对超冷大气的性质提供了强有力的限制，包括纵向和垂直的云结构和云演化。此外，周期光变曲线直接探测超冷天体的旋转周期。在这里，我们首次提出了对行星质量伴星2 M1207 b的时间分辨高精度光度测量。我们在两个波段和两个航天器滚转角下观测了HST/WFC 3双星系统。使用基于点扩散函数的测光，我们达到了近光子噪声限制的精度为初级和次级。虽然主要的是一个平坦的光变曲线是一致的，二次显示调制，清楚地检测到在组合的光变曲线，以及在不同的数据子集。F125 W和F160 W滤波器的振幅分别为1.36%和0.78%。通过拟合正弦波的光变曲线，我们发现一个一致的周期$10.7^{+1.2}_{-0.6}$小时和相似的阶段，在两个波段。2 M1207 b的J带和H带振幅比与一颗具有相同光谱型但不同J-H色的野棕矮星非常相似。重要的是，我们的研究还首次测量了直接成像的太阳系外行星质量伴星的旋转周期。
2015-12-09 astro-ph.EP
Constraints on the Spin Evolution of Young Planetary-Mass Companions
对年轻恒星形成区的调查发现，年轻恒星周围的行星质量（<13 M_Jup）伴星数量不断增加。关于这些伴星是像行星一样形成的（也就是说，从星周盘形成），还是它们代表恒星形成过程的低质量尾部，一直存在争议。在这项研究中，我们利用高分辨率光谱测量三个年轻的（2- 3亿年）行星质量的同伴的旋转速率，并将这些测量结果与另外两个同伴的公布旋转速率相结合，以提供这些对象的自旋分布。我们比较了这个分布与6颗质量<20 M_Jup的棕矮星的互补自转率测量，并表明这些分布是不可区分的。这表明，这两个群体通过相同的机制形成，或者调节旋转速率的过程是独立的形成机制。我们发现，这两个人口的旋转速率都远远低于他们的分裂速度，并没有显着发展在吸积结束后的头几亿年。这表明，自转速率是在吸积的后期阶段设定的，可能是通过与环行星盘的相互作用。这一结果对我们理解年轻行星质量天体的角动量演化过程，以及行星质量体系中气体吸积和盘耦合的物理过程具有重要意义。
2017-12-01 astro-ph.EP
Disentangling the stellar inclination of transiting planetary systems: fully analytic approach to the Rossiter-McLaughlin effect incorporating the stellar differential rotation
Rossiter-McLaughlin（RM）效应已被广泛用于估算凌日行星系的天空投影自旋轨道角$λ$。以前的分析大多假设宿主星是刚性旋转体，其中RM速度异常的幅度与$v_\star \sin i_\star$成正比。当考虑到它们的纬向差异自转时，可以打破简并，分别确定主星的赤道自转速度$v_\star$和倾角$i_{\star}$。采用恒星微分自转的参数化模型，导出了RM效应的全解析近似公式。对于那些表现出类似于太阳的差异旋转的恒星，相应的RM速度调制达到几个m/s。我们的结论是，纬向差分旋转提供了一种方法来估计$i_\star$，从而完整的自旋轨道角$ψ$，从RM数据分析单独。
2021-10-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Retrieval of Planetary Rotation and Albedo from DSCOVR data
系外行星的领域已经从系外行星探测的专属领域迅速扩展到包括系外行星的表征。实现这一特性的关键一步将是从高度欠采样的成像数据中检索行星的自转和自转速率。深空气候观测站提供了一个独特的机会，利用地球表面阳光照射的高节奏数据来测试这种检索方法。DSCOVR上有两个美国航天局的仪器可用于完成这一任务：美国航天局的仪器地球多色成像照相机和国家标准和技术研究所高级辐射计。在这里，我们简要介绍了这些仪器的属性和可以用它们的数据产品探索的系外行星科学。这些都是在美国航天局未来的直接成像任务的范围内描述的系外行星。
2015-11-12 astro-ph.EP
The emergence of a summer hemisphere jet in planetary atmospheres
纬向喷流在行星大气中很常见。它们的特征、结构和季节变化取决于行星参数。在地球和火星的夏至期间，冬季半球有一股强烈的西风急流，而夏季半球的哈德利环流上升区则有弱的低空西风。这个夏季喷流在广泛的行星背景下探索较少，这是由于冬季喷流的主导地位，以及控制它的平衡更加复杂，理解它们需要探索更广泛的参数范围。为了更好地了解类地行星上的喷流特征以及冬季和夏季主导的喷流制度之间的过渡，我们探索了喷流对旋转速率和旋转度的依赖性。在很大一部分的参数空间，占主导地位的射流是在冬季半球，夏季射流较弱，并限制在边界层。然而，我们发现，对于慢旋转速率和高的湍流度，最强的射流是在夏季，而不是冬季半球。对夏季急流动量平衡的分析表明，这种平衡不是简单的旋转平衡，边界层阻力和垂直平流都是必不可少的。在高纬度和低自转速率下，越赤道冬气圈宽而强。在夏季半球的返回极向流是通过Ekman平衡低层西风带平衡和动量平流向上接近上升支，导致对流层中部夏季急流。
2021-08-01 astro-ph.EP physics.ao-ph
In situ formation of super-Earth/sub-Neptune driven by the planetary rotation
开普勒的观测表明，许多被探测到的行星都是超级地球。它们处于与核心质量（2-20 $M_{\bigoplus}$）重叠的临界质量范围内，这将引发失控的吸积并形成气体巨星。因此，超级地球/次海王星可以通过抑制气体包层的失控增长而形成。我们评估了行星自转在延缓质量增长方面的作用。由旋转引起的离心力将抵消一部分引力并使行星变形。跟踪结构的变化，我们发现在辐射对流边界（RCB）的温度是接近的边界温度。由于旋转降低了对流层和辐射层中的辐射能量密度，RCB将穿透得更深。冷却的光度会降低。在这种条件下，进化时间尺度可能超过盘的寿命（10 Myr），并且在经历额外的质量损失过程后可能形成超级地球/亚海王星。在尘埃大气中，即使较低的角速度也能促进超级地球/亚海王星的形成。因此，我们得出结论，旋转可以减缓行星的冷却，然后促进超级地球/亚海王星的形成。
2021-10-03 astro-ph.EP
Close-in sub-Neptunes reveal the past rotation history of their host stars: atmospheric evolution of planets in the HD3167 and K2-32 planetary systems
由高能恒星辐射引起的行星大气逃逸是形成行星大气结构和演化的关键现象。因此，一颗行星大气的现代性质与行星在其一生中所接收的恒星通量的数量密切相关，从而与其宿主恒星的演化路径密切相关。使用最近开发的解析近似基于流体动力学模拟的大气逃逸率，我们跟踪在贝叶斯框架内的恒星通量演化历史的函数的行星的演化，由测得的行星半径的约束，与其他系统参数作为先验。我们发现，这种研究的理想对象是近距离的亚海王星类行星，因为它们受到大气逃逸的高度影响，但仍保留了其原始氢主导的大气层的很大一部分。此外，我们将此分析应用到HD 3167和K2-32行星系。对于HD 3167，我们发现其在1.5亿年时的最可几辐射水平在40 ~ 130倍太阳辐射之间，对应于1.78^{+2.69}_{-1.23}天的自转周期。对于K2-32，我们发现了一个令人惊讶的低辐射水平，范围在1亿5千万年太阳能的一半到四倍之间。最后，我们表明，对于多行星系统，我们的框架使人们能够约束个别行星的知之甚少的属性。
2019-06-28 astro-ph.EP
Influence of Planetary Rotation on Supersonic Flow of Lava Planets: A Two-Dimensional Horizontal Model Analysis
本研究针对熔岩行星大气流动研究忽略自转影响的问题，构建二维框架，基于一维轴对称解通过1/Ro展开推导非对称流动控制方程，首次探究自转对其超声速大气流动的影响，为相关观测与地质研究提供支撑。
2025-05-16 astro-ph.EP
Planetary tidal interactions and the rotational evolution of low-mass stars. The Pleiades' anomaly
低质量恒星的表面角速度演化现在已为全球所了解，而在观测上，其所涉及的主要物理机制受到相当的限制。此外，最近的观测表明，疏散星团主序星早期K型星的自转周期分布异常，这是目前的角动量演化模型无法再现的。在这项工作中，我们研究的参数空间的恒星-行星系统的配置，调查是否包括潮汐恒星-行星的角动量演化模型的相互作用可以重现这些旋转周期分布的异常。为了研究这种效应，我们使用一个参数角动量演化模型，该模型允许核心包络解耦和角动量提取磁化恒星风，我们耦合到一个轨道演化代码，在那里我们考虑到由于潮汐引起的扭矩在恒星上的行星。我们探索了不同的恒星和行星构型（恒星质量从0.5到1.0 $\rm M_{\odot}$，行星质量从10 $\rm M_{\oplus}$到13 $\rm M_{\rm jup}$），研究它们对行星轨道和恒星自转演化的影响。当行星在主序星相早期被吞没时，恒星的角动量受恒星-行星相互作用的影响最大。因此，如果一个接近木星的质量行星最初位于恒星共转半径的50%左右，在主序星早期，在晚K型恒星和早K型恒星周围的旋转周期分布中会出现一个扭结。潮汐恒星与行星的相互作用可以在低质量恒星的旋转周期分布中产生扭结，这可能解释了年轻星团旋转周期分布中出现的意外分散。
2018-09-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Rotation Rate for the Planetary-Mass Companion DH Tau b
DH Tau b是一颗年轻的行星质量伴星，距离它的主恒星$\sim$ 200万年的距离为320天文单位。根据估计的$8-22$ $M_{\rm{Jup}}$的质量，这个天体跨越了氘燃烧的极限，可能是通过核心或卵石吸积、盘的不稳定性或分子云碎片形成的。为了阐明DH Tau b的形成历史，我们使用Keck/NIRSPEC的高分辨率（R $\sim$ 25，000）近红外光谱首次测量了该物体的旋转谱线增宽。我们测量的预计旋转速度（$v$ sin $i$）为$9.6\pm0.7$ km/s，对应于DH Tau b预测破裂速度的9-15%之间的旋转速率。这种低的旋转速率与在吸积后期伴星与其环行星盘之间的磁耦合降低角动量并调节自旋的情况非常一致。我们比较DH头b的旋转速率公布的其他行星质量的$0.3-20$ $M_{\rm{Jup}}$之间的质量对象的值，并没有发现证据的质量和旋转速率之间的相关性，在这个质量制度。最后，我们搜索DH Tau b光谱中单个分子的证据，发现它主要由CO和H $_2$ O组成，没有CH $_4$存在的证据。这与DH Tau b相对较高的有效温度（$\sim$ 2300 K）的预期一致。
2020-01-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stellar rotation--planetary orbit period commensurability in the HAT-P-11 system
人们观察到许多行星宿主恒星的旋转周期等于其近邻行星轨道周期的整数倍。我们通过分析HAT-P-11的开普勒数据来扩展这个列表，并发现周期比为6：1。特别是，我们提出了恒星表面上一个长寿点的证据，该点在同一位置被行星食了四次，每六次凌日。我们还确定了最小的过境光变曲线，并确认其相位相对于恒星旋转大多是固定的48个月的时间范围内的观测，确认建议的旋转周期。为了进行比较，我们将我们的方法应用于开普勒-17，并证实了Bonomo & Lanza（2012）的发现，即该系统的周期比不是8：1。最后，我们提供了一个假设，一个恒星和它的行星之间的相互作用可能会导致观察到的系统，恒星的差分旋转配置文件恰好包括一个周期，在某些纬度，这是可观测的行星轨道。
2014-03-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Chaotic star formation and the alignment of stellar rotation with disc and planetary orbital axes
研究了由湍流分子云坍缩形成的星团中恒星自转轴与星周盘轴之间相对角的演化。这是一个具有可变吸积的内在混沌环境，无论是在速率和物质的角动量方面，还是恒星之间的动力学相互作用。我们发现，最终的恒星旋转轴和光盘自旋轴可以强烈错位，但这主要发生在光盘被截断的动力遇到，使最终的光盘旋转轴仅仅取决于什么落在最后。这可能会导致行星系统的轨道与恒星旋转轴不一致，但前提是最终的圆盘包含足够的质量来形成行星。我们还调查了内盘自旋轴的时间变化，这是可能的，以确定一个原恒星喷流的方向。我们发现，喷流的方向变化更强烈的较轻的光盘，如那些已被截断的动力学相互作用或遭受了一段时间的快速吸积。最后，我们注意到，恒星吸积的物质的角动量的变化意味着这样的恒星的内部速度场可能比对齐的差分旋转更复杂。
2009-09-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Evolution of Stellar Rotation and the hydrogen atmospheres of habitable-zone Terrestrial Planets
在气态原行星盘内形成的类地行星可以积累大量的氢包层。由于XUV驱动的蒸发，这种大气的演变取决于宿主恒星的活动演变，而宿主恒星本身又敏感地取决于其旋转演变，因此也取决于其初始旋转速率。在这封信中，我们推导出一个简单适用的计算行星大气蒸发的方法，它结合了流体静力学低层大气和流体动力学高层大气的模型。我们发现，中心恒星的初始旋转速率是至关重要的行星大气的演变，可以确定如果一个行星保持或失去其原始的氢信封。我们的研究结果强调，需要一个详细的治疗恒星活动的演变时，研究行星大气的演变。
2015-11-11 astro-ph.EP
The Sensitivity of Eclipse Mapping to Planetary Rotation
本文研究食相映射对行星自转状态不确定性的敏感性，通过构建正交光变曲线基分析不同自转速率和倾角下的信息内容，并以 HAT-P-18 b 为例说明在 JWST 信噪比下仅在上限自转速率处存在混淆，同时提出利用拟合地图复杂度最小化来约束自转速率的方法。
2023-09-18 astro-ph.EP
Spontaneous Super-Rotation on Planets
本文从动力学的观点重新考虑了行星大气的超旋转。特别是，我们强调，超旋转自发出现没有任何明确的力量。尽管超旋转违反了系统的双边对称性（东西反射对称性），但这种违反是自发的。通过构造一个导出超旋转的极小模型，阐明了超旋转出现的条件。我们发现，流量总是决定自主，使流速成为最大或温差最小。在从观测中约束了模型的参数后，我们将我们的模型与其他模型进行了比较，其中大多数模型要求由于行星自转而导致的显式对称性破坏。
2017-08-24 astro-ph.EP
Atmospheric thermal tides and planetary spin I. The complex interplay between stratification and rotation
热大气潮汐可以扭转地球行星远离自旋轨道同步旋转，如在金星的情况下观察到的。因此，他们参与确定这些行星的可能气候和大气层的一般环流。在这项工作中，我们写的热潮汐的动力学方程在一个旋转的行星大气的局部垂直分层的部分，考虑到完整的科里奥利加速度对潮汐波的影响。这使我们能够推导出解析的潮汐扭矩和潮汐耗散的能量，我们用它来讨论可能的制度的潮汐耗散和检查分层所发挥的关键作用。与早期的研究一致，我们发现，在同步附近的热大气潮汐力矩的频率依赖性可以近似的麦克斯韦模型。这种行为对应于弱稳定分层或对流流体层，如ADLM 2016 a中所观察到的。强稳定层结允许重力波传播，这使得潮汐扭矩变得可以忽略不计。这两种制度之间的过渡是连续的。传统的近似似乎是有效的，在薄的大气层和政权的旋转频率是由强迫或浮力频率占主导地位。根据大气对流的稳定性，观测到的系外行星可以被潮汐驱动到同步或异步的最终旋转速率。传统近似的适用范围受到计算的严格限制。
2017-09-28 astro-ph.EP
Constraining stellar rotation and planetary atmospheric evolution of a dozen systems hosting sub-Neptunes and super-Earths
我们约束行星大气质量分数的时间的分散的原行星盘和恒星自转速率的演变为十几个多行星系统，主机子海王星和/或超级地球。我们采用了一个定制开发的Python代码，我们称之为Pasta（行星大气和恒星旋转rAtes），它在贝叶斯框架内运行，以模拟系外行星的大气演化。该代码结合了MESA恒星演化轨迹，描述行星结构的模型，恒星旋转和活动水平相关的模型，以及基于流体动力学模拟结果预测行星大气质量损失率的模型。通过MCMC方案，我们检索了所有考虑的参数的后验PDF。对于大于2 Gyr的年龄，我们发现$\bar{y}=0.38_{-0.27}^{+0.38}$的中位自旋下降（即$P(t)\propto t^y$），表明旋转衰减略慢于经典文献值（$\approx$ 0.5），但仍在$1σ$范围内。在年轻的时候，我们发现了一个中等的自旋下降（即$P(t)\propto t^x$）的$\bar{x}=0.26_{-0.19}^{+0.42}$，这是低于在年轻的疏散星团中观察到的，但在$1σ$。然而，这两个结果可能是由于选择偏差，因为适合Pasta分析的系统至少包含一颗以氢为主的大气的行星，这意味着主恒星更有可能演变为一个缓慢的旋转体。我们进一步寻找所考虑的行星的初始大气质量分数和系统参数之间的相关性，但没有找到任何。TESS、CHEOPS和PLATO任务将有助于识别和精确测量符合帕斯塔分析的系统，从而可能…
2021-10-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
The role of rotation in the evolution of dynamo generated magnetic fields in Super Earths
行星磁场可能影响行星大气的演化，并在确定生命出现和演化所需的条件（行星可居住性）方面发挥作用。我们在这里研究旋转的作用，在大质量的类地行星，超级地球（1-10 $M_\oplus$）的发电机产生的磁场的演变。利用最新的超级地球热演化模型（Gaidos et al. 2010; Tachinami et al. 2011）和对流驱动发电机的更新标度律，我们预测了局部Rossby数的演化。该量是核心磁场状态的代理之一，即非反向偶极、反向偶极和多极。我们研究了当地的Rossby数的依赖性，因此核心磁场制度对行星质量和旋转速率。以前的工作只集中在核心磁场假设快速旋转的行星，即行星在偶极制度的演变。在这项工作中，我们走得更远，包括旋转的影响，在行星磁场制度的演变，并获得全球约束的存在，强烈的保护磁场在快速和缓慢旋转的超级地球。我们发现行星保护磁场的产生和持续存在不仅是行星质量的函数，而且还依赖于自转速率。低质量超级地球（$M\lesssim 2 M_\oplus$）会产生强烈的表面磁场，但它们的寿命将被限制在2-4 Gyrs，旋转周期大于1-4天。另一方面，在缓慢旋转的行星中，质量更大的超级地球（$M\gtrsim 2 M_\oplus$）具有弱磁场，但它们的偶极子将持续更长时间。最后，我们分析了潮汐锁定的超级地球内外的宜居带的GKM星。
2011-11-19 astro-ph.EP physics.geo-ph
Star-planet interactions: I. Stellar rotation and planetary orbits
上下文随着恒星的演化，行星的轨道随着时间的推移而变化，这是由于潮汐相互作用，恒星质量损失，摩擦和引力拖曳力，质量吸积和蒸发。恒星的自转改变了恒星的结构，从而改变了这些不同过程发生的方式。轨道的变化反过来又会对恒星的自转产生影响。目的。以一致的方式解释行星轨道演化和恒星自转演化之间的相互作用的模型仍然缺失。目前的工作是填补这一空白的第一次尝试。方法.我们计算恒星模型的演变，包括旋转效应的综合治疗连同行星轨道的演变，使恒星和行星轨道之间的角动量的交换处理在一个自洽的方式。恒星自转的演化解释了与行星的角动量交换，也遵循了角动量和化学物质的内部传输效应。结果我们表明，旋转恒星模型没有潮汐相互作用可以很好地再现大部分的红巨星的表面旋转。然而，没有任何相互作用的模型不能解释红巨星分支上部快速旋转的红巨星，在那里，这样的模型，无论ZAMS上考虑的初始旋转，总是预测非常低的速度。对于这些恒星来说，与伴星的相互作用是非常可能的，目前与行星的旋转恒星模型证实了潮汐相互作用可以重现它们的高表面速度。我们还表明，行星和ZAMS上的恒星之间的最小距离，这将使行星避免吞噬和生存是减少周围更快的旋转恒星。[删节]
2016-04-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Improving the parametrization of transport and mixing processes in planetary atmospheres: the importance of implementing the full Coriolis acceleration
针对系外行星大气模型多采用传统自转近似、无法准确模拟自转主导层结时动力学效应的问题，本研究纳入完整科里奥利加速度，揭示其对水平剪切流不稳定性、湍流及波-纬向风相互作用的显著影响，以改进全球大气模型的相关参数化方案。
2024-11-04 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.ao-ph
Impacts of zonal winds on planetary oscillations and Saturn ring seismology
土星C环中行星振荡模式的密度和弯曲波的激发为了解气体巨星内部和旋转提供了一个独特的机会。然而，理论上的复杂性与土星的快速和差异旋转构成了一个障碍，充分利用环波探测。我们计算振荡模式，使用一个完整的，非微扰处理的差分旋转建模后，土星的纬向风自洽计算，多方平衡。我们发现，以前的，近似处理的差异旋转的影响，在土星高估的基本模式（f-模式）的频率的变化被认为是负责大多数波检测到的C环，由于忽略修改的平衡形状和结构的行星的差异旋转。这些频率高估引入的偏差很小，但相对于卡西尼号数据提供的不确定性来说很重要。我们还考虑了非微扰的影响，类土星的差分旋转旋转的旋转混合的f-模式和内部重力模式（g-模式），这是相关的多密度波的检测非常接近分裂模式的速度。我们发现，高阶旋转效应可以产生订单的数量级增强的表面重力扰动的g-模式为主的大球谐度$\ell$，无论频率分离的部门f-模式。尽管这种增强，我们发现，所观察到的密度波的细分裂是不太可能涉及g-模式为主的$\ell\gtrsim 10$。这种限制可能有助于推断土星可能的内部结构。
2022-09-12 astro-ph.EP
Habitability of extrasolar planets and tidal spin evolution
恒星辐射一直被保守地用作行星可居住性的关键约束。在这里，我们回顾潮汐的影响，由主恒星对行星施加，对行星自转的演变。潮汐最初驱动旋转周期和旋转轴的取向进入平衡态，但不一定导致同步旋转。由于潮汐也使轨道成圆形，最终旋转周期等于轨道周期，并且一个半球将被恒星永久照射。此外，旋转轴将变得垂直于轨道，即行星表面将不会经历日照的季节性变化。我们在这里说明潮汐如何改变传统宜居带中行星的自转。作为一个例子，我们表明，忽略由于其他同伴的扰动，超级地球G1581d执行两个旋转每个轨道和任何原始的一致性已被侵蚀。
2011-08-22 astro-ph.EP
Cloud Atlas: High-Contrast Time-Resolved Observations of Planetary-Mass Companions
直接成像的行星质量伴星为系外行星的大气研究提供了独特的机会。它们具有褐矮星和过境系外行星的特征，因此，对于连接这些物体的大气特征至关重要。旋转相位映射是一种强有力的技术来约束超冷大气中凝结云的性质。将这种技术应用于直接成像的行星质量的同伴将是非常有价值的约束云模型在低质量和表面重力大气，并确定旋转速率和角动量的亚恒星同伴。在这里，我们介绍了哈勃空间望远镜宽视场相机3近红外时间分辨测光的三个行星质量的同伴，AB Pic B，2M0122B和2M1207b。使用两辊差分成像和混合点扩散函数建模，我们实现了百分之几的测光精度为所有三个观测。我们发现AB Pic B和2M0122 B的试探性调制（$<\!\!2σ$），但由于强大的系统学，无法在2M1207 b上得出结论性结果。调制测量的相对较低的意义不能排除这些行星质量的伴星具有与棕矮星相同的垂直云结构的假设。我们的自转速率测量，结合档案期间测量的行星质量的同伴和褐矮星不支持一个普遍的质量旋转关系。我们观测的高精度和可变低表面重力物体的高发生率鼓励詹姆斯韦伯太空望远镜进行高对比度时间分辨观测。
2019-02-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Effect of tidal gravity and planetary rotation on the retrieved atmospheric abundances of close-in exoplanets
Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）
研究潮汐锁定系外行星中恒星潮汐力和行星自转对有效重力的修正，通过WASP-12b和WASP-39b的透射光谱反演，发现考虑修正后分子丰度增加，云层会抑制该效应。
2026-11-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Effect of Planetary Rotation Period on Clouds in a Global Climate Model with a Bin Microphysics Scheme
University of Chicago（芝加哥大学）；Laboratory for Atmospheric and Space Physics, University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校大气与空间物理实验室）；Department of Atmospheric and Oceanic Sciences, University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校大气与海洋科学系）；NASA GSFC Sellers Exoplanet Environments Collaboration（NASA戈达德太空飞行中心塞勒斯系外行星环境合作组织）；NASA NExSS Virtual Planetary Laboratory（NASA NExSS虚拟行星实验室）；Blue Marble Space Institute of Science（蓝大理石空间科学研究院）；Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences, University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校环境科学研究合作研究所）；Chemical Sciences Laboratory, National Oceanic and Atmospheric Administration（美国国家海洋和大气管理局化学科学实验室）
本文研究了行星自转周期对云层的影响，采用二元微物理方案模拟系外行星，发现云层变化对气候模拟有显著影响。
2026-03-04 astro-ph.EP
Cloud Atlas: Weak color modulations due to rotation in the planetary-mass companion GU Psc b and 11 other brown dwarfs
理解超冷褐矮星和系外行星大气层的最大挑战之一是云结构作为温度和重力的函数的演变。在这项研究中，我们提出了旋转调制的GU Psc b -一种罕见的中T光谱型行星质量的同伴在年底的L/T光谱型过渡。基于HST/WFC 3 1.1-1.67 $\rm\, μm$时间序列光谱，我们观察到一个准正弦光变曲线，峰谷通量变化为2.7%，最小周期为8小时。旋转调制的光谱变化是弱波长依赖性的，或者在1.1-1.67 $\rm\,μ$ m之间是灰色的。灰色的调制表明，异质云存在于这个低重力的中T矮星的光球层中。我们把GU PSC B的颜色和亮度变化的背景下，旋转调制中期L晚T矮星。基于这些观测结果，我们报告了一个初步的趋势：随着$J$波段亮度的增加，中晚期T矮星的$J-H$颜色变得稍微更红，而L矮星随着亮度的增加变得稍微更蓝。如果这种趋势得到更多T矮星样本的验证，则表明除了大多数灰色调制之外，还有一种二阶光谱类型依赖于旋转调制的性质。
2019-12-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Multi-spectral simultaneous diagnosis of Saturns aurorae throughout a planetary rotation
从2009年1月27日至28日，卡西尼号航天器在无线电，紫外线和红外线波长上远程获取了土星南部极光的综合观测，同时监测高能中性原子在中磁层的离子注入。同时进行的测量包括对整个行星自转进行采样，这是一个相关的时间尺度，用于调查磁层内部过程驱动的极光发射。此外，这段时间恰好与磁尾的一次类似亚暴的强烈事件相吻合，这导致了磁层和极光活动的总体黎明增强。我们比较分析这套独特的测量，以达到一个全面的看法，在调查的时间尺度上的克朗极光过程。我们确定了大气极光的三个来源区域，包括与大部分土星公里辐射（SKR）相关的主要椭圆形，以及极地和赤道排放。这些观测结果揭示了与主极光椭圆相关的发射的共转和亚共转动力学的共存。准确地说，我们表明，大气主椭圆主机短暂的子共转孤立的功能，连同一个明亮的，纵向延伸，共转区域锁定在南部SKR阶段。我们分配susbtorm的事件，以定期的，内部驱动的，夜侧离子注入可能是由等离子体喷射。我们还调查了总的极光能量预算，从输入到大气的功率，其特征在于沉淀电子高达20千电子伏，通过各种辐射过程的耗散。最后，通过模拟，我们确认了SKR旋转调制的探照灯性质，我们表明SKR弧与孤立的极光点。在未决问题的框架内讨论了由此产生的调查结果。
2013-07-17 astro-ph.EP
On distributions law of planetary rotations and revolutions as a function of aphelia, following Lagrange's formulation
地球自转由极移（PM）和日长（lod）决定。PM的激发源是与流体环流有关的扭矩（“地球物理激发”），以及lod到月球-太阳潮的扭矩（“天文激发”）。我们探索行星的自转和公转之间的联系，遵循拉格朗日（1853年）的力学介绍。在中心场中运动的行星的能量是动能、离心力（取决于行星）和向心力（对所有行星都一样）能量的总和。对于每一颗行星，我们可以计算出一个“引力常数”Gp。对于巨行星，Gp作为远日点的函数而减小。类地行星没有这样的有组织行为。其他行星的扰动势能对位移产生了一个小的角贡献：这恰好与爱因斯坦著名的岁差公式相同。行星近日点的延迟遵循a的（-5/2）幂律。这在拉格朗日形式主义中很容易理解（离心项在小距离上起作用）。地球行星已经失去了能量，可能转移到行星旋转。面速度与自转的比值服从α的-5/2次方定律。面速度与积分周期R的比值也符合-5/2的幂依赖性，这意味着公转和自转之间的能量交换是线性的。对爱因斯坦来说，太阳引起的时空变形是场微扰的起源。对于拉格朗日摄动只能是由于转矩的相互作用。近日点延迟、面速度和行星自转均表现出与动力矩相反的远日点幂律。面速度与行星的动力矩呈线性关系，这一定是实现转移的水平。
2023-03-23 astro-ph.EP physics.geo-ph
On the Terminal Rotation Rates of Giant Planets
在巨型行星形成的核心成核吸积理论的一般框架内，星云物质快速积累的短暂时期促进了大质量气体包层的聚集。虽然角动量的同时积累预计会使新形成的行星以接近解体的速度旋转，但木星和土星以及超木星长周期太阳系外行星的旋转速度远远低于临界速度。在这项工作中，我们证明了一个年轻的巨行星的大光度同时导致产生一个强大的行星磁场，以及热电离的环行星盘。行星内部的磁耦合和圆盘的准开普勒运动导致了行星自转的有效制动，希尔球内气体的流体动力循环起到了将旋转角动量驱逐到星周星云的关键作用。我们的研究结果将早期巨行星和恒星自转置于同一演化框架内，并激励进一步探索巨行星形成最后阶段的磁流体动力学现象。
2018-03-19 astro-ph.EP
The rotation of planet-hosting stars
了解行星系形成过程中的角动量分布是天体物理学的一个重要课题。从$\textit{Kepler}$和$\textit{Gaia}$任务获得的数据可以调查恒星自转是否与类太阳恒星周围行星的存在有关。在这里，我们对493颗行星恒星的自转周期进行了统计分析。这些与对照样本相匹配，没有检测到行星，具有相似的有效温度，质量，半径，金属丰度和年龄。我们发现，行星宿主恒星的自转速度平均要慢$1.63 \pm 0.40$天。旋转的差异在统计学上是显着的样本，包括和不包括行星证实径向速度后续观测。我们还分析了各种恒星和行星性质的旋转分布的依赖。我们的研究结果可能被解释为行星检测偏差取决于其宿主恒星的旋转周期在RV和过境方法。或者，他们可以指出行星的存在和恒星旋转之间的物理联系，强调需要了解角动量在行星系形成和演化中的作用。
2022-04-04 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
Spinning up the Surface: Evidence for Planetary Engulfment or Unexpected Angular Momentum Transport?
在本文中，我们报告了一个低质量低光度巨星的非单调径向旋转轮廓的潜在检测。对于大多数低质量和中等质量的恒星，主序星的自转似乎接近于刚性。当这些恒星演化成巨星时，核心收缩，包层膨胀，这应该表明一个径向旋转的轮廓，核心快速，包层和表面缓慢。然而，KIC 9267654的表面自转速率似乎比它的体包层自转速率快，这与简单的角动量守恒论证相矛盾。我们改进了光谱表面约束，表明脉动频率与先前公布的核心和信封旋转速率是一致的，并证明恒星没有表现出很强的化学特性。我们讨论的证据反对任何潮汐相互作用的恒星伴侣。最后，我们讨论了这种不寻常的旋转配置文件的可能起源，包括一个巨大的行星或不寻常的角动量运输的潮汐惯性波引发的一个密切的亚恒星同伴的潜在摄入，并鼓励进一步的观测和理论的努力。
2022-08-02 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
Demarcating circulation regimes of synchronously rotating terrestrial planets within the habitable zone
利用群体大气模型（CAM）研究了低质量恒星宜居带内同步自转的类地行星的大气动力学。昼夜半球之间的地面温度差异随着入射恒星通量的增加而减小，这与气体巨星的趋势相反。我们定义了三个动力学制度的赤道Rossby变形半径和莱茵长度。慢自转区有一个从白天到黑夜的平均纬向环流，Rossby变形半径和莱茵长度都超过行星半径，这发生在有效温度为3300 K到4500 K的恒星周围的行星（自转周期> 20天）。快速自转的行星有一个平均的纬向环流，部分跨越半球，并在亚恒星点下方形成带状云，其罗斯比变形半径小于行星半径，这发生在围绕恒星运行的行星，其有效温度小于3000 K（自转周期< 5天）。在两者之间的是莱茵河旋转制度，它保留了从白天到黑夜的热直接流通，但也具有中纬度连续性驱动的纬向急流。莱茵旋转子出现在恒星周围温度在3000 K到3300 K（旋转周期约5到20天）的行星上，其中莱茵长度大于行星半径，但罗斯比变形半径小于行星半径。通过比较同步旋转行星的热辐射相位曲线的形态，可以从观测上推断其动力学状态。
2020-09-15 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.ao-ph
Anisotropic tidal dissipation in misaligned planetary systems
本文针对非对齐行星系统中各向同性潮汐假设的局限性，利用角动量理论推导了非各向同性潮汐能量与动量转移的新形式体系，并应用于地月系统，揭示该假设在动力学潮汐区域可因受迫波共振引入显著演化误差。
2024-12-17 astro-ph.EP physics.ao-ph physics.geo-ph
Dark Matter (S)pins the Planet
Xinjiang Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院新疆天文台）；College of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学天文与空间科学学院）；Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院云南天文台）；School of Physical Science and Technology, Xinjiang University（新疆大学物理科学与技术学院）；Key Laboratory for Structure and Evolution of Celestial Objects, Chinese Academy of Sciences（中国科学院天体结构与演化重点实验室）；International Centre of Supernovae, Yunnan Key Laboratory（云南省超新星国际研究中心）
本文研究了暗物质加热对行星温度和自转的影响，发现高密度暗物质下行星自转主要由暗物质效应主导。
2025-11-24 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.HE
A model of magnetised and rotating convection for stellar and planetary interiors
针对传统混合长理论忽略旋转与磁场共同作用的局限，研究者在笛卡尔框架下拓展该理论，结合热通量最大化原理推导相关物理量表达式，发现旋转与磁场共同作用下可增强对流，为恒星行星演化模型提供新依据。
2025-05-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Is planetary inward migration responsible for GJ 504's fast rotation and bright X-ray luminosity? New constraints from eROSITA
针对GJ 504异常短自转周期和明亮X射线光度的问题，本研究通过两种演化场景模拟并结合eROSITA数据，发现行星向内迁移及吞噬的场景更符合观测，支持其受星-行星相互作用影响。
2025-01-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
The influence of planetary engulfment on stellar rotation in metal-poor main-sequence stars
陀螺年代学的方法将恒星的年龄与自转周期联系起来。然而，最近的证据偏离gyrochronology关系的文献报道。在这里，我们研究恒星和它的伴星之间的潮汐相互作用对恒星自转速度的影响，以解释奇特的恒星自转速度。一颗恒星和它的行星的相互作用是使用一个全面的数值框架，结合潮汐摩擦，磁制动，行星迁移，和详细的恒星演化模型从GARSTEC网格。我们专注于近距离的同伴从1至20 M $_{Jup}$轨道低质量，0.8和1 M $_{\odot}$，主序星具有广泛的金属量范围从[Fe/H] = -1太阳。我们的模拟表明，恒星与其伴星之间的动力学相互作用可能会产生不同的结果，这取决于初始半长轴和行星的质量，以及其宿主恒星的质量和金属丰度。在大多数情况下，特别是在行星被吞没的情况下，我们发现恒星的自转速度从1公里$^{-1}$增加到40公里以上$^{-1}$，而恒星仍然在主序星上。我们的模型的主要预测是，低质量的主序恒星与异常的旋转速度应该是更常见的低金属丰度，因为较低的[Fe/H]有利于更快的行星吞没，在大质量行星的发生率接近是在所有的金属丰度相似。我们的方案解释了特殊的旋转速度的低质量主序星的恒星和它的同伴之间的潮汐相互作用。目前的观测样本太小且不完整，因此不允许我们测试我们的模型。
2020-09-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Comparative terrestrial atmospheric circulation regimes in simplified global circulation models: I. from cyclostrophic super-rotation to geostrophic turbulence
在汉堡大学的便携式大学模式的大气简化（线性）边界层摩擦，牛顿冷却计划和干对流调整的基础上，使用一个简化的GCM探索可能的全球大气环流模式在类地大气中的制度。通过改变行星自转速率和赤道-极点温差，进行了一系列受控实验。这些定义参数被转换成无量纲的形式，建立一个参数空间，在不同的环流制度映射和分类。明确的趋势时，发现不同的行星自转速率和摩擦和热松弛的时间尺度。作为行星自转速率函数的环流状态序列与旋转分层流实验室实验中获得的结果非常相似，特别是如果在这些实验中包括地形$β$效应，以模拟行星球面曲率引起的行星涡度梯度。一个规则的斜压波制度也得到了在中间值的热Rossby数和它的特性和主导纬向波数强烈依赖于辐射和摩擦阻尼的强度。在某些条件下，这些规则波与火星上观测到的斜压风暴有很强的相似性。当罗斯比变形半径和其他涡旋相关的长度尺度远小于行星半径时，在最高的旋转速率下会发现多个喷流。这些现象与在气体巨行星上观察到的多个带状喷流有一些相似之处。喷流形成的尺度相当于最具活力的涡旋和超临界纬度的莱茵尺度。在涡旋和纬向对称流之间，热输运的平衡随Ω* 变化很大，随着快速旋转而变弱。
2019-06-18 astro-ph.EP nlin.CD
Early evidence for isotropic planetary obliquities in young super-Jupiter systems
University of Toronto（多伦多大学）；University of Toronto Mississauga（多伦多大学密西沙加分校）；University of Toronto Scarborough（多伦多大学士嘉堡分校）；University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；CU Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）
研究通过分层贝叶斯框架分析年轻超级木星系统的自转倾角分布，发现各向同性倾角的证据支持湍流碎片化理论。
2025-11-06 astro-ph.EP
Evolution of INPOP planetary ephemerides and Bepi-Colombo simulations
本文详细介绍了INPOP最新的行星星历INPOP 20 a。我们测试的灵敏度与INPOP获得的太阳扁率测定不同模型的太阳核心旋转。我们还提出了新的评估可能的GRT违规与PPN参数$β$，$γ$和$\dotμ/μ$。利用一种新的选择可接受的替代星历表的方法，我们利用目前的行星数据样本，分别为$β-1$和$γ-1$提供了大约$7.16 \times 10^{-5}$和$7.49 \times 10^{-5}$的保守极限。我们还提出了模拟Bepi-Colombo距离跟踪数据及其对行星星历建设的影响。我们表明，使用未来的BC范围的观测应改善这些估计，特别是$γ$。最后，由于BC任务及其在GRT框架中的精确距离测量，探测太阳核心旋转的有趣前景似乎是可以实现的。
2021-11-08 astro-ph.EP astro-ph.SR gr-qc
The Stellar Activity of TRAPPIST-1 and Consequences for the Planetary Atmospheres
由M型矮星所承载的行星的特征，比起那些围绕较大恒星的行星，更容易被凌日光度法和径向速度法侦测到。最近，凌日测光被用来发现7颗行星围绕晚M矮星TRAPPIST-1运行。TRAPPIST-1的三颗行星落在宜居带，在适当的行星条件下，行星表面可能存在液态水。我们的目标是通过研究恒星的活动及其对行星的影响来研究TRAPPIST-1行星的可居住性。我们分析了先前发表的空间和地面光变曲线，并显示了TRAPPIST-1的光度测定旋转周期似乎随着时间的推移而变化，这是由于复杂的，不断变化的表面活动。TRAPPIST-1表面的剧烈变化表明，光度测定的自转周期对于这颗恒星和类似的活跃恒星来说可能不可靠。虽然恒星的活动很低，但我们使用“宇宙海岸线”的前提来提供证据，证明TRAPPIST-1环境可能导致极紫外恒星辐射侵蚀可能的行星大气。
2017-11-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
As the Worlds Turn: Constraining Spin Evolution in the Planetary-Mass Regime
为了了解行星自转如何演变和追踪行星形成过程，我们使用NIRSPEC/Keck的近红外高分辨率光谱测量了8个不同年龄（1- 8亿年）的行星质量天体（PMO）的旋转谱线展宽。结合这些与公布的旋转速率，我们编译27 PMO自旋速度，其中16个来自我们的NIRSPEC/凯克程序。我们的数据与自旋速度$v$与行星半径$R$的比例为$v \propto 1/R$是一致的。我们的结论是，自旋角动量守恒的对象冷却和合同在采样的年龄范围。在我们的样品中，PMO的自旋速率大约比它们的分裂值低一个数量级，这与它们是在形成时代$\lesssim$几百万年前被磁化的PMO圆盘（CPD）自旋下来的假设一致。自旋速度的变化系数为4- 5，这在理论上还有待理解。对于PMO来说，自旋是否会像恒星和高质量棕矮星那样以$\gtrsim$ 1 Gyr的时间尺度演化，还有待观察。
2020-10-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
A model of rotating convection in stellar and planetary interiors: I - convective penetration
恒星和行星对流的单峰模型推导出均方根速度的大小，程度的超绝热，和特征长度尺度作为旋转速率的函数，以及与热和粘性扩散。对流模型被用来作为一个边界条件的对流不稳定和稳定的分层区域之间的过渡区域的运动方程的线性化，产生的深度对流渗透到稳定区域，并建立该深度和当地的对流Rossby数，扩散率，和这些流量的压力标度高度之间的关系。向上和向下的穿透对流有一个类似的标度与旋转速率和扩散率，但它们取决于不同的压力标度的高度，由于不同的能量过程发生在对流核心的早型恒星与对流信封的晚型恒星。
2019-02-27 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
Secular orbital evolution of planetary systems and the dearth of close-in planets around fast rotators
最近对开普勒太空望远镜数据的分析表明，轨道周期短于2-3天的凌日行星通常被观测到围绕着旋转周期长于5-10天的晚型恒星。我们调查了不同的解释，这种现象，有利于解释的基础上长期扰动多行星系统的非共振轨道。在这些系统中，最内层行星的轨道偏心率可以通过其轨道要素在相空间中的混沌扩散过程达到接近1的值。当最内层轨道的离心率变得如此之高，以至于近星点变得比0.05天文单位更近时，潮汐会收缩并使轨道变圆，从而在短于5000万年的时间尺度上产生一颗靠近的行星。高偏心率激励和随后的循环的概率估计，并发现随着系统的年龄增加。因此，我们能够解释观测到的恒星自转和最内层行星的最小轨道周期之间的统计相关性，通过使用恒星自转周期作为其年龄的代理，通过陀螺年代学。此外，我们的模型是一致的，整个观察到的分布的旋转和轨道周期的轨道周期3至15天之间。
2014-06-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stellar activity and planetary atmosphere evolution in tight binary star systems
上下文在紧密双星系统中，潮汐相互作用可以显著影响两颗恒星的旋转和轨道演化，从而影响它们的活动演化。这可能会对围绕这两颗恒星运行的行星的大气演化产生强烈影响。目标。在本文中，我们的目标是研究恒星旋转的演变和X射线和紫外（XUV）辐射的紧双星系统组成的两个太阳质量的恒星，并使用我们的结果来研究行星大气的演变在这些系统的宜居带。方法.我们已经应用了旋转模型开发的单星双星系统，考虑到潮汐相互作用的旋转和轨道演化的两颗恒星。我们使用经验旋转活动关系来预测XUV演化轨道的恒星，我们用来模拟流体动力学逃逸的氢占主导地位的大气。结果当潮汐相互作用显著时，会增加XUV能量的排放总量，在最极端的情况下，可增加$\sim$ 50倍。我们发现，在我们研究的系统中，质量为1~M $_\oplus$的适宜居带行星由于持续的高水平XUV辐射会失去大量的氢大气，而失去这些大气所需的时间取决于双星轨道分离。潮汐的相互作用也有可能通过快速旋转恒星来保护大气层免受侵蚀。对于非常小的轨道分离，恒星风造成的轨道角动量损失会导致两颗恒星合并。我们认为，这两颗恒星的合并可能会导致先前冻结的行星变得适合居住，因为宜居带边界向外移动。
2019-04-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Nonuniform Water Distribution in Jupiter's Mid Latitudes: Influence of Precipitation and Planetary Rotation
本研究通过高分辨率模拟揭示木星中纬度水文循环，表明降水、随纬度变化的科里奥利力及位涡动力学共同导致水汽非均匀分布，并可推广至快速自转巨行星。
2025-09-30 astro-ph.EP
Planet Formation: Statistics of spin rates and obliquities of extrasolar planets
我们发展了一个简单的行星形成模型，把我们的注意力集中在那些质量小于10个地球质量的行星上，特别是研究了由星子吸积和胚胎之间的碰撞产生的行星的原始自旋参数。作为初始条件，我们采用了寡头生长制度的原行星在一个磁盘中，几个胚胎被允许形成。我们采用不同的初始行星系参数，对于每个初始条件，我们考虑系统2000万年的演化。我们对1000个不同的圆盘进行了模拟，并从他们的结果中得出了组装行星的统计特性。我们特别注意了行星的自转周期和自转周期，如从质量和半长轴图中获得的信息，这些信息反映了行星的形成过程。行星质量的分布是各向同性的，这意味着行星可以直接或间接地旋转，而不管它们的质量如何。我们关于原始自转周期的结果表明，它们依赖于胚胎形成和进化的区域。根据我们的研究结果，大多数行星的自转周期在10到10000小时之间，在太阳系中也有大量类似于类地行星的行星。
2010-04-08 astro-ph.EP
Solar system constraints on planetary Coriolis-type effects induced by rotation of distant masses
我们通过使用太阳系的行星，从现象学上对遥远质量的旋转施加了局部约束。首先，我们分析计算的轨道长期岁差的测试粒子的运动上引起的大质量的主要由科里奥利类力，作为一个小的扰动的第一阶的旋转，在一个恒定的角速度矢量的情况下，沿一个通用的方向在空间中。与倾角I、升交点经度Ω、近心点经度\varpi和平均距平点M相反，试验粒子的半长轴a和偏心率e并不是长期进动。然后，我们比较了我们的预测< \dot \varpi >与修正Δ \dot \varpi通常近日点进动的内行星最近估计的拟合长数据集与不同版本的天文历。我们得到|_z| <= 0.0006-0.013弧秒cty^-1，|_x| <= 0.1-2.7弧秒cty-1，|_y| <= 0.3-2.3弧秒^-1。用包含宇宙旋转的时空模型来解释，我们的结果能够对宇宙学参数如宇宙学常数Λ和哈勃参数H_0产生约束，这些约束与由宇宙学观测确定的值相差不太远，在某些情况下，比迄今为止通常从不包含旋转的时空模型得到的约束好几个数量级。在太阳系绕银河系北极作顺时针自转的情况下，我们的结果在3-σ以上的水平上与期望值不一致。
2010-08-06 astro-ph.CO astro-ph.EP gr-qc
Gaussian processes for radial velocity modeling Better rotation periods and planetary parameters with the quasi-periodic kernel and constrained priors
本研究分析准周期高斯过程核在径向速度建模中的性能，发现约束不同超参数可分别提升恒星自转周期识别精度与行星探测效率，同时指出该方法的适用局限与贝叶斯证据的使用风险。
2023-04-26 astro-ph.EP astro-ph.IM
