Atmospheric Circulation and Cloud Evolution on the Highly Eccentric Extrasolar Planet HD 80606b
斯皮策对高偏心率（e~0.9）热木星HD 80606 b的观测提供了一些在系外行星大气中工作的物理学的最佳探测。通过观测HD 80606 b在其近点通过期间，大气辐射，平流和化学时标可以直接测量和用于约束基本的行星性质，如旋转周期，潮汐耗散率，和大气成分（包括气溶胶）。在这里，我们提出了三维大气环流模型HD 80606 b，旨在进一步探索大气物理塑造HD 80606 b的观测斯皮策相位曲线。我们发现，我们的模型，假设行星旋转周期的伪同步旋转周期的两倍，最好的再现观测HD~ 80606 b近拱点通过斯皮策的相位变化。此外，我们发现，在HD 80606 b的大气近拱点通道附近的云的快速形成/消散和垂直运输可能形状的观测相位变化。我们预测，在可见光波段近拱点附近的观测可以限制HD 80606 b大气中主要云种的组成和形成/平流时间尺度。偏心轨道上的系外行星所经历的时变强迫为研究行星大气中的辐射、动力学和化学过程提供了一个独特而重要的窗口，也是系外行星观测与理论之间的重要联系。
2017-06-01 astro-ph.EP
Direct Measure of Radiative and Dynamical Properties of an Exoplanet Atmosphere
在发现51 Peg b的20年后，人们对短周期气体巨星的形成过程和大气层仍然知之甚少。对偏心系统的观测为这些主题提供了关键的见解，因为它们可以阐明行星的大气层如何对入射通量的变化作出反应。本文报道用斯皮策空间望远镜对偏心（e~ 0.93）热木星HD 80606 b进行的多日多道测光分析。这颗行星的极端偏心率，加上新的近星通过观测的长覆盖范围和精密精度，使我们能够打破HD 80606 b大气层辐射和动力学时间尺度之间的简并性，并限制其全球热响应。我们的分析表明，大气层探测热迅速（~4小时辐射时间尺度）从$\lt$ 500至1400 K，因为它们吸收~ 20%的传入恒星通量在近星通过，而行星的旋转周期是93 $\pm_{35}^{85}$小时，这超过了预测的伪同步周期（40小时）。
2016-06-03 astro-ph.EP
Photometric Phase Variations of Long-Period Eccentric Planets
近年来，系外行星科学领域迅速多样化，从系外行星探测发展到系外行星定性。对于那些已知的行星过境，主要的过境和二次日食观测有关于行星结构和大气层的信息产量很高。目前这些信息来源仅限于短周期行星，通过改进轨道参数可以部分缓解这种情况。这使得能够精确地确定制约轨道动态和大气层几何变化的过境窗口和相位变化。在这里，我们描述了预期的相位函数的变化，在光学波长的长周期行星，特别是那些在高偏心率制度和多个系统中的共振和非共面轨道。我们将其应用于已知的系外行星，并讨论检测前景，以及如何通过改进轨道参数来优化这些特征的观测。
2010-09-24 astro-ph.EP
Resonant Excitation of Planetary Eccentricity due to a Dispersing Eccentric Protoplanetary Disk: A New Mechanism of Generating Large Planetary Eccentricities
我们提出了一种新的机制，产生大的行星偏心率。这种机制适用于行星在其同伴原行星盘的内腔中。具有内部截断的大质量盘可能由于与气体冷却相关的非绝热效应而变得偏心，并且可以在长寿命的相干进动偏心模式中保持其偏心率;当盘分散时，当行星和盘具有相同的拱点进动率时，内部行星将与偏心盘发生长期共振;然后，当系统经历共振时，行星的偏心率被激励到大值。在这项工作中，我们解决了偏心模式的一个模型盘广泛的质量。然后，我们采用一个近似的长期动力学模型来计算“行星+分散盘”系统的长期演化。在我们的计算中，这颗行星的偏心率很大（在0.1到0.6之间），尽管它的盘偏心率很小（$\lesssim0.05$）。这种偏心率激发可以理解为与“行星+盘”偏心率本征态的演化相关的模式转换（"避免交叉“）现象。
2022-11-14 astro-ph.EP
On Eccentric Protoplanetary Disks I -- How Eccentric are Planet-Perturbed Disks?
Clemson University（克莱姆森大学）
研究通过二维模拟揭示行星扰动下盘的偏心性形成机制，并提出偏心率与参数的关系式，为观测偏心盘提供理论基础。
2026-02-18 astro-ph.EP
Secular evolution of eccentricity in protoplanetary discs with gap-opening planets
我们探讨的偏心率的吸积盘扰动嵌入的行星，其质量足以打开一个大的差距在光盘的演变。讨论了偏心圆盘轨道平均运动的各种表示方法。我们描述的线性不稳定性，导致偏心率的增长，通过流体动力学模拟。我们数值恢复已知的结果，偏心率增长的磁盘是可能的行星-恒星质量比超过0.003。对于大于这个阈值的质量比，来自模拟的进动率和增长率，以及偏心模式的形状，比较以及偏心盘的线性理论的预测。我们研究的偏心率增长最终饱和到一个非线性政权的机制。
2017-02-15 astro-ph.EP
Evolution of eccentricity and inclination of hot protoplanets embedded in radiative discs
通过三维流体动力学计算，在扩散极限下考虑辐射转移，研究了原行星盘中原行星胚胎和低质量原行星（从地球质量的几分之一到几个地球质量）的偏心率和倾角的演化。当原行星在周围的圆盘中辐射由固体吸积释放的能量时，它们的离心率和倾角经历了一个增长，其值取决于行星的光度与质量比，这与圆盘的长宽比相当，并且在几千年的时间尺度上达到。这种增长是由行星附近出现一个炎热的低密度区域引发的。偏心率的增长率通常是倾角增长率的三倍。在长期计算中，我们发现偏心激励和倾斜激励不是独立的。在一个行星最初的偏心率和倾角都很小的特殊情况下，偏心率会大大超过倾角。当偏心率达到其渐近值时，倾角的增长被抑制，产生具有非常低倾角的偏心轨道。作为一个侧面的结果，我们发现，非发光行星的偏心率和倾角阻尼更有力的辐射盘比等温盘。
2017-06-30 astro-ph.EP
Puffed-up Edges of Planet-opened Gaps in Protoplanetary Disks. II. The Role of the Planet's Orbital Eccentricity
Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics（中央研究院天文及天文物理研究所）；National Center for Theoretical Sciences（国家理论科学中心）；Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学汤川研究所）
研究行星轨道偏心率对原行星盘气体和尘埃结构的影响，采用三维多流体流体动力学模拟，发现偏心行星能增强间隙边缘尘埃膨胀、使间隙对尘埃更泄漏、让尘埃环变大变宽，对行星形成理论和相关观测有重要意义。
2026-07-08 astro-ph.EP
Shedding Light on the Eccentricity Valley: Gap Heating and Eccentricity Excitation of Giant Planets in Protoplanetary Disks
我们发现，在非正压原行星盘中，熵梯度对一阶（非共轨）共转力矩有显著的修正作用。这样的非正压扭矩可以显着改变平衡，正压情况下，结果在净偏心阻尼嵌入磁盘中的巨大间隙清除行星。我们证明，恒星照明可以加热的差距，足以使行星的轨道偏心率，而不是被激发。我们还讨论了已知系外行星群中的“偏心谷”，与富含金属的系统相比，低金属量恒星在$\sim 0.1$和$\sim 1$ AU之间缺乏偏心行星（Dawson & Murray-Clay 2013）。我们表明，这一功能的行星分布可能是由于磁盘的自阴影的边缘位于尘埃升华半径$\sim 0.1$ AU，这是已知存在的几个金牛座T系统。在$\sim 0.1$和$\sim 1$ AU之间的阴影区域，由于缺乏间隙日照，使得盘的相互作用抑制了偏心率。在这些阴影区域之外，恒星的光照可以加热行星间隙，并驱动巨行星的偏心率增长。我们认为，自遮蔽不会出现在较高的金属丰度，由于增加的光学深度的气体内部的尘埃升华半径。
2014-01-13 astro-ph.EP
Eccentricity Growth of Massive Planets inside Cavities of Protoplanetary Discs
本研究通过流体动力学模拟探究原行星盘空腔内1-30倍木星质量行星的偏心率增长，揭示林德布拉德共振主导的多阶段增长规律、最大偏心率范围及增长率与参数的解析关系，并推导1:3共振宽度。
2023-03-31 astro-ph.EP
Planet formation in binaries: dynamics of planetesimals perturbed by the eccentric protoplanetary disk and the secondary
在偏心的、近距离的双星系统（距离约为20天文单位）中发现行星，如αCen或γCep，是对行星形成理论的重要检验。来自伴星的引力扰动预计会激发出高的微行星离心率，导致在与类似大小的天体碰撞时，大小可达数百公里的天体的破坏，而不是增长。最近有人提出，嵌入微行星的巨大轴对称气体盘的重力驱动其轨道的快速岁差，从而抑制了偏心率激发。然而，双星中的圆盘本身被认为是偏心的，导致额外的星子激发。本文发展了椭圆形原行星盘（忽略气体阻力）和伴星引力扰动下微行星偏心率演化的长期理论。首次导出了偏心圆盘扰动函数的表达式，该表达式可用于其他天体物理问题。我们获得明确的分析解决方案，小行星偏心率的演变，并描绘了四个不同的制度的动力学激发。我们证明了在具有大质量（>10^{-2}M_Sun）盘的系统中，微行星的偏心率通常仅由偏心盘的引力决定，并且与盘的偏心率相当。结果，后者对固体的碰撞速度施加了下限，使它们的生长成为问题。如果气体盘快速进动，或者气体盘自身的重力有效地降低了盘的偏心率，则可以消除这种碎裂障碍。
2014-10-29 astro-ph.EP
On the Interaction between a Protoplanetary Disk and a Planet in an Eccentric Orbit: Application of Dynamical Friction
我们提出了一种新的分析方法，盘行星的相互作用，是特别有用的行星偏心率大于磁盘的纵横比。我们利用动力摩擦公式计算行星盘对行星的作用力，并将该作用力在行星周期内平均。由此产生的迁移和偏心阻尼时标同意非常好，与以前的作品中，行星偏心率是适度大于磁盘的纵横比。这种方法的优点是，它是可能的，适用于任意大偏心率的制定。我们已经发现，在高度偏心的行星的情况下，轨道演化的时间尺度在很大程度上取决于所采用的盘模型。我们讨论了我们的结果可能的含义的理论行星形成。
2011-06-02 astro-ph.EP
Polar alignment of a protoplanetary disk around an eccentric binary
我们使用三维流体动力学模拟表明，一个最初轻度错位的circumbinary吸积盘周围的偏心二进制可以发展到一个方向，是垂直于轨道平面的二进制（极性对齐）。当圆盘演化到垂直状态时，它经历了升交点倾角和经度的节天平动振荡。圆盘内的耗散使振荡衰减。该过程在临界初始失准角以上操作，该失准角取决于双星的偏心率和磁盘的质量。对于0.5的二进制偏心率，该过程通常用于小于二进制质量的百分之几的盘质量和大于40度的初始倾斜角。这种演化对偏心双星系统周围的行星形成有重要的意义。
2017-02-02 astro-ph.EP
The Aligned Orbit of the Eccentric Proto Hot Jupiter TOI-3362b
本文通过ESPRESSO高精度视向速度观测，测得原热木星TOI-3362b的投影倾角为1.2度、偏心率为0.720，提出其对齐轨道由遥远伴星驱动的共面高偏心率迁移解释。
2023-11-30 astro-ph.EP
Chondrule Formation in Bow Shocks around Eccentric Planetary Embryos
Daufas & Pourmond（2011）最近对火星陨石的同位素研究表明，在陨石球粒（陨石中发现的毫米级火成岩包裹体）形成的同时，太阳星云中存在着大型（半径约3000公里）行星胚胎。我们模拟了球粒的形成，通过弓形激波围绕这样一个行星胚胎在偏心轨道上。我们数值模拟的流动的流体动力学，并发现，这样大的机构保留一个气氛，与开尔文-亥姆霍兹不稳定性允许这种气氛与气体和颗粒混合流过胚胎。我们计算了流经该天体的陨石球粒的轨迹，发现它们不是由原行星吸积的，而是通过从行星岩浆海洋中排出的挥发物流动的。相比之下，陨石球粒是在较小的微行星上增生的。计算了球粒通过弓形激波时的热历史。我们发现，峰值温度和冷却速率是一致的形成的优势，斑状纹理的大多数球粒，假设一个适度的增强以上可能的太阳星云的平均值球粒密度（由一个因素的10），归因于沉降的球粒前体的中平面的磁盘或湍流浓度。我们计算了行星胚胎的偏心率被衰减的速率，并得出结论，一个分散到偏心轨道的行星胚胎可以在10 e5年内产生10 e24 g的球粒。原则上，少数（1-10）偏心行星胚胎可以以符合所有已知限制的方式熔化观测到的球粒质量。
2012-04-03 astro-ph.EP
The Three Dimensional Flow Field Around Planets on Eccentric Orbits
我们调查的偏心原行星周围的流体动力学流动的性质，并比较它们与经常假设的圆形轨道的情况下。为此，我们进行了一组3D流体动力学模拟的原行星与小偏心率（$e\leq 0.1$）。我们采用等温状态方程和集中分辨率的原行星调查流量下降到原行星的环行星盘（CPD）的规模。我们发现增强的外CPD低行星质量进行亚音速偏心运动的旋转。如果偏心率大到足以形成弓形激波，这种趋势就会逆转，自转变得越来越逆行。瞬时偏心流场显着改变相比，圆形轨道。而后者表现出的极性流入和中平面流出的通用模式，在偏心的情况下，流的几何形状取决于轨道相位。即使是在这里测试的适度偏心率，流入的主要来源可以来自中平面而不是极点。我们发现，流入和流出的量增加较高的$e$和较低的原行星质量，从而通过行星的邦迪半径回收更多的气体。这些增加的流量可能会增加卵石吸积率偏心行星的几倍，圆轨道率。作为对偏心运动的响应，行星的CPD的结构和旋转保持不变。由于CPD调节气体最终吸积到行星上，我们预测偏心和圆形行星之间的气体吸积率变化不大。
2020-10-30 astro-ph.EP
Polar alignment of a protoplanetary disc around an eccentric binary II: Effect of binary and disc parameters
在最近的一篇论文中，马丁和卢博表明，围绕偏心双星的环双星盘可以经历阻尼节点振荡，导致盘相对于双星轨道的极（垂直）对齐。盘的角动量矢量与双星的偏心率矢量一致。我们探讨了这种机制的鲁棒性低质量光盘（0.001的二进制质量）和系统参数的依赖性，通过流体动力学光盘模拟。我们描述了如何演变取决于光盘的粘度，温度，大小，二进制的质量比，轨道偏心率和倾角。我们比较结果与线性理论的预测。我们表明，极性对齐的低质量光盘可能会发生在很宽的范围内的二元光盘参数。我们讨论了我们的结果的应用，形成的行星系围绕偏心双星。
2018-06-21 astro-ph.EP
Wide Dust Gaps in Protoplanetary Disks Induced by Eccentric Planets: A Mass-Eccentricity Degeneracy
金牛座T星周围的原行星盘亚毫米图像中的间隙环结构被广泛认为是由于嵌入的原行星在其出生盘上的潮汐扰动造成的。这一过程的数值模拟已被用来提出缩放的特征尘埃间隙宽度/间隙环距离相对于行星质量。应用这样的比例来分析观测到的间隙样本，产生了一个连续的质量分布，在几个地球到木星质量范围内的假设行星的丰富人口。相比之下，传统的核心吸积方案的行星形成预测的双峰质量函数，由于1）以上的失控气体吸积\sim 20地球质量和2）抑制吸积引起的间隙打开。在这里，我们研究的尘埃盘响应偏心行星的潮汐扰动作为一个可能的解决方案，这个悖论。基于模拟的气体和尘埃分布，我们表明，海王星质量的行星与小偏心率的间隙环分离可能会变得与土星质量的行星在圆形轨道上引起的。这种简并可以消除理论双峰质量分布和观察到的连续间隙宽度分布之间的差异。尽管阻尼由于行星盘的相互作用，适度的偏心率可以维持在相对厚的磁盘或通过多个超级地球之间的共振激励的外部区域。此外，小偏心率行星引起的环状尘埃分布即使在低粘度环境中也是轴对称的，这与ALMA图像中涡旋的缺乏一致。
2021-10-14 astro-ph.EP
Atmospheric Circulation of Eccentric Hot Jupiter HAT-P-2b
热木星HAT-P-2b已成为斯皮策太空望远镜观测的主要目标，旨在了解高度偏心轨道上系外行星的大气响应。在这里，我们提出了一套HAT-P-2b的三维大气环流模型，该模型研究了假设的大气成分和旋转速率对全球尺度风和热力模式的影响。我们比较和对比大气模型HAT-P-2B，假设一个和五个太阳的金属丰度，有和没有TiO/VO作为大气成分。此外，我们比较模型，假设旋转周期的一半，一个，和两个标称伪同步旋转周期的倍。我们发现，假设大气金属丰度和旋转速率的变化不会显着影响模型预测的行星通量作为轨道相位的函数。然而，模型中，TiO/VO是目前在大气中开发的过境和二次日食事件之间的瞬态温度反演，导致显着变化的行星通量的峰值的时间和幅度相比，模型中，TiO/VO被省略的不透明度表。我们发现，没有一个单一的大气模型可以重现最近观察到的全轨道相位曲线在3.6，4.5和8.0微米，这可能是由于我们目前的大气模型没有捕捉到的化学过程HAT-P-2b。需要进一步的建模和观测工作，重点是了解HAT-P-2b大气的化学性质，并可以为广泛的系外行星大气中辐射，动力学和化学过程之间的相互作用提供关键见解。
2014-09-17 astro-ph.EP
Higher Water Loss on Earth-like Exoplanets in Eccentric Orbits
本研究使用WACCM6模型模拟发现，偏心轨道类地系外行星平流层水汽含量约为圆轨道的五倍，导致氢和海洋损失率增加约三倍，且透射光谱水吸收特征更强，成为未来观测首选目标。
2023-06-19 astro-ph.EP
Kinematical Constraint on Eccentricity in the Protoplanetary Disk MWC 758 with ALMA
我们分析了由阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列获得的MWC 758周围原行星盘中$^{13}\mathrm{CO}$和$\mathrm{C}^{18}\mathrm{O}$ $J=3-2$发射谱线的存档数据，以讨论可能的行星盘相互作用和盘中的非开普勒运动。我们对观测数据进行了开普勒圆盘模型的拟合，并测量了开普勒旋转的速度偏差。我们发现在MWC 758磁盘的内腔周围的显着的速度偏差。我们研究了可能导致速度偏差的几种可能性，如压力梯度，发射层的高度，下落运动，内部翘曲，和偏心的磁盘。我们发现，偏心轨道运动与偏心率的$0.1\pm0.04$在内腔的半径和下落流的组合最好地解释了所观察到的速度偏差。我们的运动学约束的气体轨道运动靠近内腔的偏心率是一致的，在亚毫米连续发射测量的内腔周围的尘埃环的偏心率。我们的研究结果暗示了在MWC 758盘的内腔周围存在强烈的尘埃-气体耦合，并且在内腔内存在气体巨行星。
2022-09-26 astro-ph.EP
Ring Formation in Protoplanetary Disks Driven by an Eccentric Instability
我们发现，在一定的条件下，原行星盘可以自发地产生多个，同心的气体环没有嵌入行星通过偏心冷却不稳定性。使用线性理论和非线性流体力学模拟，我们表明，各种背景状态可能会捕获一个缓慢的进动，单臂螺旋模式，变得不稳定时，引力稳定的磁盘迅速冷却。激发这个螺旋所需的角动量是以不均匀的质量传输为代价的，这通常会导致多个环。例如，一个长期的流体动力学模拟展示了四个长寿命的轴对称气体环。我们用线性理论从第一性原理验证了不稳定性演化和环形成机制，结果与模拟结果吻合得很好。被困在这些环中的尘埃可能会产生与观测到的圆盘一致的可观测特征。此外，当不稳定性饱和时，直接检测偏心气体运动是可能的，并且在以后的时间内在环中剩余的任何残余偏心度也可以提供这种机制的直接观测证据。
2021-02-03 astro-ph.EP
The Photoeccentric Effect and Proto-Hot Jupiters I. Measuring photometric eccentricities of individual transiting planets
系外行星的轨道偏心率为了解行星系的历史提供了有价值的线索。偏心的，彗星大小的行星特别有趣：它们可能将冰线之外的“冷”彗星与附近的热彗星联系起来，后者不太可能在原地形成。迄今为止，个别凌日行星的偏心率主要来自径向速度测量。开普勒已经发现了数百个跨越不同周期的凌日彗星，但是宿主恒星的昏暗使得大多数的径向速度无法跟踪。在这里，我们展示了一个贝叶斯方法，测量一个单独的行星的偏心率，完全从它的过境光变曲线使用其宿主恒星的密度的先验知识。我们表明，偏心的行星很容易识别其短的入口/出口/总过境持续时间-一部分的“photoeccentric”光变曲线签名的行星的偏心率-即使与长节奏开普勒测光和松散约束的恒星参数。一个马尔可夫链蒙特卡罗探索参数后验自然边缘化的近顶角，并自动占过境概率。为了证明这一点，我们使用了HD 17156 b的三条已发表的凌日光变曲线来测量偏心率e = 0.71 + 0.16/-0.09，与基于33次径向速度测量的发现值e = 0.67+/-0.08非常一致。我们提出了两个额外的测试使用实际开普勒数据。在每种情况下，该技术都被证明是测量系外行星偏心率及其置信区间的可行方法。最后，我们认为，这种方法是最有效的，有效的手段来识别苏格拉底等人预测的极端偏心，原始热的电火花。
2012-11-02 astro-ph.EP
The Equilibrium Temperature of Planets on Eccentric Orbits: Time Scales and Averages
从对行星近地表热容量的估计可以看出，在深度为100米的全球海洋或压力为几十巴的大气中，热时间尺度大于轨道周期。因此，这些行星在偏心轨道上的温度波动得到了抑制。平均温度应通过取轨道上辐射的时间平均值来计算，该平均值随$1/\sqrt{1-e^2}$增加。这一结论与轨道距离无关，对类太阳恒星有效;低质量主序星的阻尼甚至更强。
2022-03-19 astro-ph.EP
Probing the eccentricity in protostellar discs -- Modeling kinematics and morphologies
本研究构建了解析模型预测偏心原恒星盘的运动学与形态特征，经环双星盘数值模拟验证并结合ALMA观测模拟，发现偏心盘的典型垂直运动特征可被ALMA探测，为原恒星盘偏心率观测提供理论依据。
2024-04-03 astro-ph.EP
The unexpected narrowness of eccentric debris rings: a sign of eccentricity during the protoplanetary disc phase
这篇论文表明，在北落师门和HD 202628恒星周围看到的偏心碎片环比标准偏心行星扰动情景（有时称为“近心辉光”）中预期的要窄。标准的假设是在半长轴$a$上有一个最初的圆形和狭窄的星子带，在气体盘被来自偏心行星的长期扰动分散后，其偏心率增加到$e_f$，导致宽度为$2ae_f$的带。在这个假设的一个小修改中，如果微行星最初是偏心的，可能会出现较窄的带，这可能是由于在富含气体的原行星盘阶段早期的行星扰动。然而，原始偏心率也可能是由增加圆盘偏心率的不稳定性引起的，而不需要任何行星。这些场景是否会在原行星盘中产生可检测到的偏心环尚不清楚，但他们仍然预测在原行星盘中的气体分散之前，应该存在狭窄的偏心星子环。PDS 70被认为是一个拥有不对称原行星盘的系统，它可能是偏心碎片环系统的前身。
2020-05-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the Dust Signatures Induced by Eccentric Super-Earths in Protoplanetary Disks
我们研究了一个高度偏心的10 $M_{\rm \oplus}$（其中$M_{\rm \oplus}$是地球质量）行星嵌入尘埃原行星盘的尘埃动力学和观测的影响。通过进行高分辨率的二维气体和尘埃双流体流体动力学模拟，我们发现行星的轨道可以在大半径处圆形化。在行星轨道圆化后，部分间隙打开和尘埃环形成发生在行星圆化半径附近，这可以解释在圆盘外部区域观察到的间隙/环。当盘的质量和粘度变低时，我们发现偏心行星甚至可以打开间隙，并在其圆化之前在近心和远心半径附近产生尘埃环。这为解释观测到的尘埃环和原行星盘中的间隙提供了替代方案。在观测中，较低的盘粘度有利于产生较亮的环。当尘埃盘的粘性较低（$α\lesssim2\times10^{-4}$）且圆化速度比尘埃径向漂移快时，偏心行星也可能减缓尘埃盘外部区域的尘埃径向漂移。
2019-10-07 astro-ph.EP
The Photoeccentric Effect and Proto-Hot Jupiters II. KOI-1474.01, a candidate eccentric planet perturbed by an unseen companion
被称为热彗星的系外行星--周期小于10天的彗星大小的行星--可能是塑造所有行星系架构的动力学过程的遗迹。Socrates等人（2012）认为，为定位这些近距离行星而提出的高偏心率迁移（HEM）机制应该会产生可观察到的高度偏心的原热木星群，这些木星尚未潮汐循环。HEM还应该创造出失效的热扩散器，其近点刚好超出快速循环的影响。使用我们以前提出的用于测量测光偏心率的技术（“光偏心效应”），我们正在从开普勒感兴趣的物体（KOI）中提取一系列偏心的原始和失败的热偏心。在这里，我们介绍了第一个，KOI-1474.01，它有一个长的轨道周期（69.7340天）和一个大的离心率e = 0.81+0.10/-0.07，绕过原始热木星边界。结合开普勒测光，地基光谱，和恒星演化模型，我们表征主机KOI-1474作为一个快速旋转的F-星。统计参数显示，过境候选人有一个低的假阳性概率为3.1%。KOI-1474.01还显示出一小时量级的凌日时间变化。我们探讨了第三体微扰的特性，这可能是“吸烟枪”的原因KOI-1474.01的大偏心率。使用主星的旋转周期，半径和预计的旋转速度，我们发现KOI-1474.01的轨道与恒星自转轴略微一致，尽管未来的额外数据需要重新分析。最后，我们将讨论如何的数量和存在的原始热的质子迁移不仅证明了热质子迁移通过HEM，但也揭示了典型的时间尺度的机制。
2012-11-02 astro-ph.EP
Statistical Characterization of Hot Jupiter Atmospheres using Spitzer's Secondary Eclipses
我们报告了78次日食深度的36个过境热彗星的样本观察到3.6和4.5微米使用斯皮策太空望远镜。我们对其中27颗行星的日食结果是新的，包括高度辐射的世界，如KELT-7 b，WASP-87 b，WASP-76 b和WASP-64 b，以及JWST的重要目标，如WASP-62 b。我们发现WASP-62 b有一个微偏心轨道e cos（omega）= 0.00614+/- 0.00064，并确认了HAT-P-13 b和WASP-14 b的偏心率。其余的都与圆形轨道一致，但我们发现统计证据表明，在1到5天的范围内，偏心率随着轨道周期的增加而增加。我们对行星的昼侧亮度温度产生了Cowan和Agol（2011）之后的太阳活动和热量再分布的信息。最高昼侧温度超过~ 2200 K的行星与零太阳辐射和恒星辐照度在昼侧半球的均匀分布一致。我们最有趣的结果是，我们检测到的系统之间的差异，这些热辐射与黑体相比，出射光谱。在我们样品的整个温度范围内（800 K至2500 K），观察到的亮度温度比Tb（4.5）/Tb（3.6）随平衡温度增加100 +/- 24 ppm/K。现有的模型无法预测在如此大的温度范围内的这种趋势。我们认为，这可能是由于大气温度分布的结构差异之间的真正的行星大气相比，模型。
2020-01-23 astro-ph.EP
A paucity of proto-hot Jupiters on super-eccentric orbits
气体巨行星的轨道距离其宿主恒星0.1天文单位，不太可能在原地形成，这是行星迁移的证据。有争议的是，典型的热木星是否从其形成的位置通过原行星盘顺利向内迁移，或者被另一个天体扰动到一个高度偏心的轨道上，随后潮汐耗散在近距离恒星通道中收缩和循环。苏格拉底和他的合作者预测，后一类模型应该产生一群超偏心的原热彗星，开普勒很容易观测到。我们在开普勒样本中发现了少量这样的行星，与理论预测不一致，置信度为96.9%。观察效应不太可能解释这种差异。我们发现，恒星-行星Kozai机制产生的轨道周期P > 3天的热彗星的比例不超过（在2 σ）44%。我们的研究结果可能表明，磁盘迁移是产生P > 3天的热彗星的主导渠道。或者，典型的热木星可能已经被扰动到一个高离心率与行星，而不是恒星的同伴相互作用，并开始潮汐循环远内部1天文单位后，多次散射。最后一种选择是，潮汐循环发生更迅速地在潮汐循环过程中早期在高偏心率比后来在低偏心率的过程中，与目前的潮汐理论。
2014-10-21 astro-ph.EP
Atmospheric Circulation of Eccentric Hot Neptune GJ436b
GJ 436 b是一颗独特的凌日系外行星，是最小和辐射最少的行星之一，拥有偏心轨道。由于其大小、质量和密度，GJ 436 b可能具有与海王星相似的大气金属丰度（太阳丰度的20-60倍），这使其成为研究大气金属丰度对太阳系外行星大气动力学和辐射转移影响的理想目标。我们提出了三维大气环流模型，其中包括现实的非灰色辐射转移的1，3，10，30和50倍太阳大气金属丰度的情况下，GJ 436 b。低金属量模型（1和3倍太阳）显示白天/夜间温度变化不大，高纬度急流很强。相比之下，更高的金属量模型（30和50倍太阳）表现出昼夜温度变化和强烈的赤道急流。从这些模拟产生的光谱和光变曲线表明，在50倍太阳的情况下，轨道相位的依赖性很强，而在1倍太阳的情况下，轨道相位的变化可以忽略不计。这些模型预测的行星/恒星通量比与目前的二次日食测量结果之间的比较支持GJ 436 b的高金属丰度大气（太阳丰度的30-50倍）与不平衡的碳化学。无论GJ 436 b的实际大气成分如何，我们的模型都有助于阐明金属丰度如何影响大范围温暖的太阳系外行星的大气环流。
2010-10-05 astro-ph.EP
Planet formation in stellar binaries I: planetesimal dynamics in massive protoplanetary disks
大约$20\%$的径向速度调查发现的系外行星居住在恒星双星。为了弄清它们的起源，我们必须了解双星系统内原行星盘中的微行星的动力学。标准的描述，只占气体阻力和引力的伴星已受到挑战，最近的原行星盘的引力被证明在星子动力学中起着至关重要的作用。另一个复杂的现象是双星系统中的原行星盘倾向于偏心，从而引起额外的星子偏心率激发。在这里，我们第一次解析地探讨了双星如$α$ Cen和$γ$ Cep在（1）偏心原行星盘的重力，（2）由于（共面）偏心伴星的扰动，和（3）气体阻力的联合作用下的星子的长期动力学。我们得到明确的解决方案的行为的星子偏心率${\bf e}_p$在非旋进磁盘（和旋进磁盘在一定的限制）。我们得到了星子相对速度分布的解析形式，这是理解它们碰撞演化的关键输入。盘引力强烈地影响相对速度，并且倾向于将以最高速度与可比物体碰撞的微行星的大小推到小值，$\sim 1$ km。我们还发现，在偏心的原行星盘approximally对齐的双星轨道的星子碰撞在较低的相对速度比在错位磁盘。我们的研究结果突出了一个决定性的作用，磁盘重力在双星的微行星动力学。
2014-08-21 astro-ph.EP
Eccentric debris belts reveal the dynamical history of the companion exoplanet
近年来，在太阳系外观测到了一些偏心碎片带。对于它们的形状，最常见的解释是附近有一颗偏心的行星伴星。来自这样一个伴星的引力扰动会导致带内微行星的周期性偏心率变化，并具有一定范围的岁差频率。总体预期形状是具有有限最小宽度的偏心带。然而，已经发现几个观察到的偏心碎片盘的宽度比理论预期的要窄。在本文中，我们研究了两种机制，可以产生这种小的宽度：（i）原行星盘可以与行星和/或星子相互作用，缓慢地驱动前者的偏心率和阻尼后者的偏心率;（ii）伴星可以通过行星-行星散射随机获得偏心率。我们表明，在适当的条件下，这两种情况下提供了一个合理的方法来减少一个扰动行星外部的偏心带的最小宽度。然而，原行星盘的影响在大的分离（a > 10 au）由于缺乏气体和有限的盘寿命而减弱。这些发现表明，人们可以利用碎片盘的形状和宽度来揭示太阳系外系统的演变，限制原行星盘的特性和行星-行星散射的普遍性。对碎片藏匿系统的进一步观测可以证实，薄碎片带是一种常见现象，还是罕见的初始条件或演变过程的结果。
2022-09-26 astro-ph.EP
Polar alignment of a protoplanetary disc around an eccentric binary III: Effect of disc mass
Martin & Lubow（2017）发现，一个围绕偏心双星的初始充分错位的低质量原行星盘经历了倾斜角和升交点经度的阻尼节点振荡。耗散导致演化向一个静止状态的极性对齐，其中光盘位于垂直的二进制轨道平面与角动量对齐的偏心率向量的二进制。我们使用流体动力学模拟和分析方法来研究光盘的质量如何影响这一过程。模拟结果表明，一个光盘与非零质量解决到一个固定的状态，在框架中的二进制，广义的极性状态，在一定程度上较低的水平的不对准相对于二进制轨道平面，在协议的分析模型。假设圆盘进入这种广义的极性状态，观测确定的失准角和双星性质可以用来确定环双星圆盘的质量。我们将此约束应用于HD 98800中的环双星盘。我们得到了与模拟结果近似一致的有质量环联星环极线排列的解析判据。非常宽的错位盘经历破裂，但内部区域至少仍可能演化为极性状态。盘的长期演化取决于我们发现倾向于减小的双星偏心率的演化。虽然极对齐所需的参数范围有所减少，增加光盘的质量，这样的对齐似乎可能为一组广泛的初始条件，预计在原恒星的circumbinary光盘。
2019-09-24 astro-ph.EP
The puzzling chemical composition of GJ 436b's atmosphere: influence of tidal heating on the chemistry
沉积在偏心行星上的潮汐能的耗散可能会引起行星的加热，从而影响其大气热结构。在这里，我们研究潮汐加热对偏心（e = 0.16）的“热海王星”GJ 436 b，其中不确定的化学丰度检索多波长光度观测期间进行的主要过境和二次日食的大气成分的影响。我们建立了一个一维模型的GJ 436 b的大气在垂直方向和计算的压力-温度和分子丰度分布的各种合理的内部温度的行星（高达560 K）和金属丰度（从太阳到100倍太阳），使用辐射对流模型和化学模型，其中包括热化学动力学，垂直混合，和光化学。我们发现，CO/CH 4丰度比增加金属丰度和潮汐加热，范围从1/20到1000的金属丰度和内部温度的范围内探索。无论行星的金属丰度和内部温度如何，水蒸气都会锁住大部分氧气，并达到非常高的丰度。CO2/H2O丰度比随着金属丰度的增加而急剧增加，并在太阳元素丰度为1 e-5- 1 e-4之间取值，金属丰度为100倍太阳的值为0.1。没有一个大气模型的基础上坚实的物理和化学的理由提供了一个完全令人满意的协议与现有的观测数据，虽然计算的光谱和观测的比较似乎指向模型具有高金属和有效的潮汐加热，其中高CO/CH 4丰度比和温暖的温度在昼侧大气中的青睐。
2013-12-11 astro-ph.EP
Detection of Ks-band Thermal Emission from WASP-3b
我们报告的热发射探测热木星WASP-3b在KS波段，使用新开发的指导计划的WIRC仪器在Palomar黑尔200 in望远镜。我们的新的引导方案提高了望远镜的引导精度的5-7倍，显着减少了相关的系统在测量光变曲线。这导致了探测到深度为0.181% \pm 0.020%（9-σ）的二次日食--这是WIRC测光精度的重大改进，也证明了Palomar/WIRC对系外行星大气进行高质量测量的能力。我们测得的日食深度不能用具有热再分布的模型大气来解释，而是倾向于一个纯辐射平衡的情况，在行星表面没有再分布。我们的测量也给出了0.5045 \pm 0.0020的食相位中心，对应于0.0070 \pm 0.0032的ecosω。这个结果与圆形轨道一致，尽管它也表明行星的轨道可能稍微偏心。可能的非零离心率提供了对恒星-行星系统潮汐循环过程的深入了解，但也可能是由系统中的第二颗低质量行星引起的，正如先前的凌日时间变化研究所建议的那样。更多的二次日食观测，特别是在多个波长，是必要的，以确定行星大气的温度-压力分布，并揭示其轨道偏心率。
2012-02-15 astro-ph.EP
On the secular behavior of dust particles in an eccentric protoplanetary disk with an embedded massive gas giant planet
本文研究了一颗质量约为5倍木星质量的嵌入行星长期引力扰动下偏心原行星盘中尘埃的速度和空间分布。我们首先采用FARGO代码获得的二维密度和速度分布的偏心气体盘外部的嵌入式行星在准稳态的间隙打开。然后，我们应用长期扰动理论，并将气体阻力估计尘埃的速度和密度的长期时间尺度上。未扰动盘的尘埃与气体之比被简单地假定为0.01。在我们的基准盘模型与行星在5 AU，我们发现，0.01厘米至1米大小的尘埃颗粒很好地耦合到气体。因此，粒子的行为类似于气体，并表现出不对称的动力学作为偏心轨道的结果。尘埃表面密度在远心附近增强。然而，对于低密度气体盘（在本工作中称为“过渡盘”）在100 AU处窝藏行星的情况下，各种大小的尘埃的方位角分布可能会显着偏离。总体而言，非对称结构表现出的气体速度场和粉尘密度分布之间的相位相关性。因此，我们的研究可能提供了一个现实检查，以确定在亚毫米和厘米波长下检测到的不对称盘间隙是否是一个巨大的气体巨行星的路标。
2012-10-05 astro-ph.EP
TOI-3362b: A Proto-Hot Jupiter Undergoing High-Eccentricity Tidal Migration
高偏心率潮汐迁移是巨行星进入短周期轨道的一种可能途径。如果它正常运行，人们将期望在高椭圆轨道上捕获正在进行高偏心率潮汐迁移的原热彗星。到目前为止，很少有这样的系统被发现。在这里，我们介绍TOI-3362 b（TIC-464300749 b），一个18.1天，5 $M_{\rm Jup}$行星轨道的主序星F型恒星，可能正在经历高离心率潮汐迁移。轨道离心率为0.815 $^{+0.023}_{-0.032}$。半长轴为0.153 $^{+0.002}_{-0.003}$ au，在完成潮汐循环后，行星的轨道预计将缩小到最终的轨道半径为0.051 $^{+0.008}_{-0.006}$ au。有几种机制可以解释行星偏心率的极端值，例如行星-行星散射和长期相互作用。这些假设可以通过对系统的后续观察来检验，例如，通过精确的、长期的径向速度观测，测量恒星的相似性，并在系统中寻找同伴。当它围绕主星运行时，行星平衡温度的变化和近点的潮汐加热使这颗行星成为大气建模和观测的有趣目标。由于这颗行星的轨道周期为18.1天，接近TESS的周期敏感度极限，即使是一些这样的发现也表明原热彗星可能很常见。
2021-09-08 astro-ph.EP
Zodiacal Exoplanets in Time (ZEIT) IX: a flat transmission spectrum and a highly eccentric orbit for the young Neptune K2-25b as revealed by Spitzer
在附近的年轻星团中的凌日行星提供了研究行星形成时期的大气和动力学的机会。为此，我们把重点放在K2- 25 b上--一颗近距离（$P$ =3.48天）的海王星大小的系外行星，它在6.5亿年的毕宿星团中绕着一颗M4.5矮星运行。我们结合了K2-25的光度观测，涵盖了总共44次凌日，跨度>2年，来自天基望远镜（斯皮策太空望远镜和K2）和地面设施（拉斯坎布雷斯天文台全球望远镜网络和MEarth）的混合。在0.6- 4.5 $μ$ m范围内进行了中天测光，使我们能够研究K_（2 - 25）b的透射光谱。我们在马尔可夫链蒙特卡罗框架内将每个数据集组合并拟合在一个共同的波长上，产生了一致的行星参数。在$>4σ$置信水平下，由此得出的凌日深度排除了K2- 25 b在预期行星质量和平衡温度范围内的太阳大气成分，并且与平坦的透射光谱一致。质量约束和过境观测在一个更精细的网格波长（例如，哈勃太空望远镜），以作出更明确的声明存在的云或大气的高平均分子量。我们对K2- 25 b凌日持续时间的精确测量也使K2-25轨道偏心率的新约束成为可能。我们发现K2- 25 b的轨道是偏心的（$e>0.20$）对于所有合理的恒星密度和独立的观测波长或仪器。高偏心率暗示了复杂的动力学历史，并激励未来寻找更多的行星或恒星伴星。
2020-01-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Obliquity and Eccentricity Constraints For Terrestrial Exoplanets
近年来的系外行星发现表明，类地行星异常常见。这些行星中的许多都处于紧凑的系统中，导致复杂的轨道动力学。确定这些行星表面状况的关键一步是了解大气层顶部入射的纬度相关通量作为轨道相位的函数。影响通量随时间变化的两个主要性质是行星的轨道密度和轨道偏心率。我们推导出的标准，通量变化，由于双折射是等价的通量变化，由于轨道偏心率。这种等效性计算的最大和平均通量的情况下，后者包括昼夜周期的影响。我们将这些计算应用于四个已知的多行星系统（GJ 163，K2-3，开普勒-186和Proxima Centauri），在那里我们使用轨道动力学考虑约束类地行星的偏心率，并模拟入射通量的影响。我们讨论了这些模拟气候模型的影响，类地行星和轮廓可检测的签名的行星的相似性。
2021-08-10 astro-ph.EP
Eccentricity and Inclination of Massive Planets Inside Low-density Cavities: Results of 3D Simulations
本研究通过3D模拟发现，原行星盘低密度空腔内的大质量行星在轨道对齐时因共振作用偏心率升至0.7-0.9，在倾斜时受Kozai-Lidov机制影响，最终偏心率取决于行星质量与盘特性。
2024-06-27 astro-ph.EP
Destruction of eccentric planetesimals by ram pressure and erosion
卵石大小的小天体和小行星大小的大天体在行星形成中都扮演着重要的角色。它们以自己的方式形成尘埃生长的进化步骤。然而，在后来的时间，他们也被认为是提供背景人口的质量，更大的机构可能会养活。我们在这项工作中提出的建议是，从粘性搅拌开始，偏心轨道上的微行星可能会在它们变得超音速时爆炸，而不是进入地球大气层的小型多孔行星体。我们提出了一个小行星运动和破坏的玩具模型来展示这个过程的关键方面。后果相当严重。在任何时候，它表明，只有星子或多或少的圆形轨道存在于内盘。在一颗星子毁灭之后，剩余的物质不断地重新分配到原行星盘的卵石水库中。由于破坏通常发生在小恒星距离由于超音速，预计将促进卵石吸积在内部原行星盘作为其主要影响之一。
2020-10-27 astro-ph.EP
Long-Term Evolution of Close-in Sub-Neptunes and Outer Planetary Embryos: Atmospheric Mass Loss and Origin of Planets Inside and Outside the Radius Gap
Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University（上海交大李政道研究所）
本研究通过碰撞诱导的大气质量损失解释了行星半径间隙的形成及近邻海王星类行星的稀有性。
2026-02-10 astro-ph.EP
Super-Earth LHS3844b is tidally locked
本文通过重新分析超级地球 LHS 3844b 的斯皮策相位曲线，排除了快速非同步自转并将其偏心率约束到小于 0.001，从而支持短周期岩质系外行星被潮汐锁定的假说，同时指出太空风化可能显著改变无大气行星表面。
2024-01-24 astro-ph.EP
Eccentricity Trap: Trapping of Resonantly Interacting Planets near the Disk Inner Edge
利用轨道积分和分析论证，我们发现了一种新的机制（“偏心率陷阱”）来阻止原行星盘内边缘附近的行星I型迁移。由于非对称偏心阻尼由于磁盘的最里面的行星在磁盘边缘的相互作用起着至关重要的作用，在陷阱中，这种机制需要连续的偏心激励，因此工作的共振相互作用车队的行星。这个陷阱是如此强大，以至于施加在最里面的行星上的边缘扭矩可以完全阻止许多外行星通过相互共振摄动的I型迁移。因此，车队作为一个整体保持在磁盘边缘之外。我们导出了偏心率陷阱条件的半解析公式，并预测了有多少行星可能被困。我们发现，几个或更多的行星应该是被这种机制困在有空腔的原行星盘中。它可以形成非共振的，多个，近距离的超地球系统延伸超过0.1 AU。径向速度观测显示，这种系统在太阳型恒星周围相当常见。
2010-08-03 astro-ph.EP
Why do warm Neptunes present nonzero eccentricity?
大多数海王星质量的行星在近轨道（轨道周期小于几天）呈现非零偏心率，通常在0.15左右。这在某种程度上是出乎意料的，因为这些行星经历了强烈的潮汐耗散，应该在比系统年龄更短的时间尺度内使它们的轨道循环。在本文中，我们讨论了一些机制，可以反对身体潮汐，即热大气潮汐，蒸发的大气，从一个遥远的同伴激发。在前两种情况下，偏心率可以持续增加，而在最后一种情况下，偏心率只能在有限的时间内被激发（这可能超过系统的年龄）。我们展示了这些不同机制的局限性，以及其中一些机制如何根据所观察到的行星系的具体性质，解释它们目前观察到的偏心率。
2020-05-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Steady State by Recycling prevents Premature Collapse of Protoplanetary Atmospheres
近年来，开普勒和TESS等太空任务已经发现了许多近距离行星，它们的大气层由氢和氦组成：迷你海王星。这表明，这些行星在富含气体的盘早期形成，同时避免了失控的气体吸积，否则会使它们变成热行星。一个解决方案是调用一个很长的开尔文-亥姆霍兹收缩（或冷却）时间尺度，但也有人建议，行星大气层的流体动力学循环可以防止行星冷却。我们调查的有效性回收假说在防止崩溃的气氛中，检查是否存在一个稳定的状态配置，并确定最终的大气质量的核心质量比。我们使用三维辐射流体动力学模拟来模拟行星原大气层的形成。方程是在以行星为中心的局部坐标系中求解的。忽略随时间平均为零的小振荡，模拟收敛到稳定状态，其中气体的速度场在时间上变得恒定。在稳定状态下，辐射冷却的能量损失完全由行星大气中的低熵气体与来自星周盘的高熵气体的再循环来补偿。对于近距离的行星，循环自然会停止行星原大气层的冷却，防止它们收缩到失控状态并坍缩成气体巨星。
2021-02-01 astro-ph.EP
Dust rings trap protoplanets on eccentric orbits and get consumed by them
本研究利用三维双流体嵌套网格模拟发现尘埃环附近存在两条稳定偏心轨道，可锁定原行星抑制其迁移并吸积尘埃，其中外侧轨道捕获机制稳健，使行星能高效吸积并在约十万年达到失控气体吸积临界质量。
2024-07-23 astro-ph.EP
Dependence of a planet's chaotic zone on particle eccentricity: the shape of debris disc inner edges
一颗行星的轨道被一个混沌区所包围，附近粒子的轨道是混沌和不稳定的。Wisdom（1980）指出，混沌是由平均运动共振的重叠驱动的，这种共振发生在距离行星轨道（da/a）_chaos = 1.3 μ ^2/7的范围内。但是，平均运动共振的宽度随着粒子的偏心率的增大而增大，在较高的偏心率下，平均运动共振的宽度将增大混沌区的宽度。在这里，我们调查的混沌区的宽度，使用迭代相遇映射和N体积分。我们发现，经典的处方工程以及低偏心率轨道上的粒子。然而，在临界偏心率以上，取决于行星的质量，混沌区的宽度随偏心率增加。对Wisdom的分析论证的扩展表明，在临界偏心率以上，混沌区的宽度由（da/a）_chaos = 1.8 e^1/5 mu^1/5给出，这与相遇图的结果非常一致。临界偏心率由e_cr = 0.21 μ ^3/7给出。当一颗行星在由偏心星子组成的碎片盘的内边缘上雕刻时，这个扩展的混乱区会导致一个更大的清除区域。因此，从经典混沌区估计的行星质量可能是错误的。我们将这一结果应用于HR 8799系统，表明从圆盘的截断推断出的HR 8799 b的质量可能会根据圆盘粒子的偏心率而变化高达50%。当行星盘边缘在90天文单位时，如果行星盘粒子的偏心率较低（<0.02），则行星b的质量需要达到8-10个木星质量，但如果行星盘粒子的偏心率较高，则行星b的质量只需达到4-8个木星质量。我们的研究结果也对行星向…
2011-10-06 astro-ph.EP
On the evolution of pebble-accreting planets in evolving protoplanetary discs
我们研究的迁移发光的低质量的核心层原行星盘吸积发生主要是因为盘风和行星光度产生的卵石吸积。使用二维流体动力学模拟，我们确定的离心率引起的热力作为气体和卵石吸积率的函数，也评估的重要性，所施加的扭矩由固体成分相对于气体扭矩。对于气体吸积率$\dot M= 2\times 10^{-8}$ $M_\odot/$年和卵石流量$\dot M_{peb}=170$ $M_\oplus$ /百万年，我们发现，胚胎偏心率达到的值与光盘的纵横比。然而，圆盘中的行星径向偏移导致由流入的卵石施加的扭矩平均抵消，并且迁移从向外过渡到向内。这是因为热扭矩的大小随偏心率的增加呈指数下降，我们提供了一个拟合公式的热扭矩衰减作为偏心率的函数。随着圆盘的演化，吸积光度在某些时候变得太小，以至于核心偏心率无法增长，以至于固体成分可以对行星施加非零扭矩。这个扭矩是积极的和气体吸积率$\dot M \lesssim 5\times 10^{-9}$ $M_\odot/$年和卵石通量$\dot M_{peb} \lesssim 120$ $M_\oplus/$百万年，它被发现克服的气体扭矩施加在核心质量$m_p\lesssim$ $1M_\oplus$，导致向外迁移。
2022-10-03 astro-ph.EP
Exploring the climate of Proxima B with the Met Office Unified Model
我们提出了新发现的行星Proxima Centauri B的气候模拟结果，使用气象局统一模型（UM）进行。我们研究了“类地球”大气层和简化的氮气和微量二氧化碳大气层对Proxima Centauri B可能接收到的辐射的响应。此外，我们探索轨道偏心率的行星条件的影响，使用一系列的偏心率的观测约束。总的来说，我们的结果与以前的研究一致，表明Proxima Centauri B可能具有有利于液态水存在的地面温度。此外，我们已经扩大了参数制度，行星可能支持液态水更高的偏心率值（>= 0.1）和较低的入射通量（881.7 Wm-2）比以前的工作。这种增加的参数空间是因为行星对恒星通量变化的敏感性低，这是恒星光谱和轨道配置的结果。然而，我们也发现有趣的差异，从以前的模拟，如冷却器的平均地面温度的潮汐锁定的情况下。最后，我们已经产生了高分辨率的行星发射和反射光谱，并突出了对地球上复杂生命进化至关重要的气体（氧气，臭氧和二氧化碳）的特征。
2018-08-24 astro-ph.EP
A Simple Time-Dependent Method for Calculating Spirals: Applications to Eccentric Planets in Protoplanetary discs
原行星盘中的螺旋已经被用来定位盘中潜在的行星。由于只有螺旋形从圆形轨道摄动是已知的，大多数以前的作品假设行星是在一个圆形轨道。我们发展了一个简单的半解析方法来计算由偏心行星发射的螺旋线的形状。我们假设行星在其轨道上发射小波，这些传播小波的波前形成螺旋。从这个简单的方法得到的螺旋形状与数值模拟非常吻合。由偏心行星激发的螺旋线可以脱离行星，分叉，甚至交叉，都是用这种简单的方法复制的。螺旋的分叉点对应于当行星的径向速度达到圆盘的声速时发出的小波。多个螺旋可以由偏心行星激发（当$e\gtrsim0.2$时多于5个螺旋）。螺旋角和图案速度在不同螺旋之间是不同的，并且可以在一个螺旋上显著变化。由大质量偏心行星发射的螺旋尾迹变陡为螺旋激波，螺旋激波的交叉导致螺旋扭曲或断裂。在质量相同的情况下，一个更偏心的行星会发射更弱的螺旋，并在很长一段时间内产生更浅的间隙。观测到的一些螺旋的异常大/小的螺距角，不规则的多个螺旋，以及不同螺旋之间的不同模式速度可能表明在原行星盘中存在偏心扰动。
2021-12-06 astro-ph.EP astro-ph.IM
Tidal Heating of Young Super-Earth Atmospheres
短周期的地球到海王星大小的系外行星（超级地球），具有大量的气体包层似乎非常常见。这些气体大气层被认为是起源于行星在最初的几个百万年中嵌入其中的原行星盘。气体从周围星云中吸积的速率取决于气体冷却和辐射其引力能量的能力。在这里，我们证明了恒星和年轻（因此膨胀）行星之间的潮汐相互作用产生的热量可以抑制气体冷却和吸积。定量地，我们发现，增长的超级地球大气停止行星的周期约为10天，提供他们的初始偏心率是0.2的顺序。因此，潮汐加热提供了一个强大而简单的机制，可以同时解释为什么这些行星没有成为气体巨星，并解释靠近恒星的低密度行星的不足，那里的潮汐甚至更强。我们认为，潮汐加热可能是重要的其他因素（如星云的寿命和大气蒸发）在塑造观察到的超级地球人口。
2016-11-16 astro-ph.EP
Photometric and Spectral Signatures of 3D Models of Transiting Giant Exoplanets
使用3D GCM，我们创建一个代表性的过境巨型系外行星，HD 209458 b的动力学模型大气。我们后处理这些大气层的不透明度代码，以获得过境半径光谱在主过境。使用光谱大气代码，我们整合了在不同的轨道相位观察者看到的行星的表面，并计算光变曲线作为波长的函数和不同的光度带。这项研究的产品是一个零偏心率的巨行星的过境光谱和它的光变曲线的相位变化的一般预测。我们发现，对于这些模型，所有量的时间变化以及过境半径的入口/出口对比度都很小（$< 1.0$ \%）。此外，我们确定的昼夜对比度和相对于星历表的亮度峰值的相移是光度带的函数。$J$、$H$和$K$频带偏移最多，而IRAC频带偏移最少。因此，我们验证了由于赤道风引起的行星"热点“顺风移动的幅度是强烈的波长依赖性。光变曲线的相位和波长依赖性，以及相关的日/夜对比度，可以用来限制被照射的巨行星的循环状态，并探测热木星大气的不同压力水平。我们认为，虽然我们的计算集中在HD 209458 b的模型，类似的计算其他过境热彗星在低偏心率轨道应产生过境光谱和光变曲线的类似字符。
2010-06-14 astro-ph.EP
