High-Eccentricity Tidal Migration Driven by Secular Chaos in Wide-Binary Systems
Yale University（耶鲁大学）；Indiana University（印第安纳大学）
研究宽双星系统中第三体扰动如何通过长期混沌激发极端偏心率，驱动行星潮汐迁移形成热木星，并预测了轨道倾角分布。
2026-06-17 astro-ph.EP
Secular dynamics of multiplanet systems: implications for the formation of hot and warm Jupiters via high-eccentricity migration
热彗星（HJs）是一种类似彗星的行星，它们非常靠近它们的主星，位于$\sim 0.1\,\mathrm{AU}$内。它们的形成还不太清楚。一般认为，它们不可能在原地形成，这意味着它们在最初形成后一定发生了某种形式的迁移。我们研究生产的HJs通过长期的演变在多行星系统中有三到五个行星。在这种高$e$迁移的变体中，最内层行星的轨道偏心率在长期时间尺度上被激发，由于潮汐耗散而引发轨道迁移。我们使用一个长期的动力学代码，并进行人口合成研究。我们发现，只有当粘性时间尺度很短（$\approx 0.014$ yr）时，才会产生HJ。相比之下，在多达$\approx 0.3$的系统中，最里面的行星被潮汐破坏。轨道周期分布在5 d左右达到峰值，与观测结果一致。中位HJ质量为$1\,M_\mathrm{J}$，最大值为$\approx 2 \, M_\mathrm{J}$，与观察到的HJ相似。大约0.1的HJ的轨道逆行相对于恒星的自旋。在我们的模拟中，我们没有发现任何温暖的行星，即半长轴在0.1到1 AU之间的行星。
2016-12-15 astro-ph.EP
Constraining Tidal Migration with the Hot Jupiter Population
Princeton University（普林斯顿大学）；University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）；Canadian Institute for Theoretical Astrophysics（加拿大理论天体物理研究所）；University of California Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）
本文通过分析热木星周期分布，提出一个约束潮汐迁移的框架，发现χτ≈3的模型与观测最吻合，暗示新圆化热木星周期集中在3-4天。
2026-09-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the Migration of Jupiter and Saturn: Constraints from Linear Models of Secular Resonant Coupling with the Terrestrial Planets
我们研究了木星和土星的晚期发散迁移可能对类地行星产生了扰动。我们确定了木星和土星的nu_5近点本征频率与类地行星的四个本征频率（g_{1-4}）之间的六个长期共振。我们推导出解析上限的偏心率和轨道迁移时间尺度的木星和土星时，这些共振遇到，以避免扰动的偏心率的类地行星的值大于观察到的。如果木星和土星的迁移与它们现在的离心率相当，那么具有星子驱动迁移的指数时间尺度特征的平滑迁移（τ~5-10 Myr）将使类地行星的离心率扰动到远远超过观测值的值。如果木星的偏心率在迁移时期很小，迁移非常迅速（例如τ<~ 0.5百万年，可能是通过行星-行星散射或不稳定性驱动的迁移），或者观测到的j= 2，3地球模式的小偏心率振幅是由于几个大振幅贡献的低概率抵消而产生的，那么这种激发可能会减轻。此外，轨道积分的结果显示，极短的迁移时间尺度（τ<0.5百万年），不稳定性驱动的迁移的特征，也可能扰动类地行星的偏心率的数量与它们的观测值相当。我们讨论了这些限制的相对时间的类地行星形成，巨行星迁移，和所谓的月球晚重轰炸的起源3.9+/-0.1 Ga前的影响。我们认为，满足这些动力学约束的最简单的方法可能是任何巨行星迁移的大部分在太阳系历史的第一个30- 1亿年完成。
2011-11-10 astro-ph.EP
Secular Effects of Tidal Damping in Compact Planetary Systems
我们描述了紧凑的系统的长期演变的类地行星，使用一组模拟相匹配的观测到的系外行星分布的统计特性。这种演化是由行星内部的潮汐耗散驱动的，但由于长期的引力相互作用，系统作为一个整体演化。我们发现，对于类似地球的耗散水平，行星轨道可以循环到100天的数量级，比单个行星大一个数量级。由此产生的偏心率分布是一个定性的匹配，从过境时间变化推断，与少数非零偏心率保持特定的长期配置。潮汐和长期过程的耦合增强了这些系统中最内层行星的向内迁移，并可以将它们驱动到短轨道周期。共振相互作用的平均运动和长期品种的观察，虽然在大多数情况下的相互作用是不够强大，以驱动系统的不稳定性。然而，我们证明，这些系统可以很容易地驱动不稳定，如果耦合到长周期轨道上的巨行星。
2014-05-09 astro-ph.EP
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
The fate of close-in planets: tidal or magnetic migration?
在近轨道上的行星与它们的宿主恒星在磁场和潮汐上相互作用。这些相互作用导致了一个净扭矩，使近距离行星根据轨道距离向内或向外迁移。我们系统地比较了典型的观测到的恒星行星系统（T-金牛座和热木星，M矮星和类地行星，K星和热木星）的基础上的国家的最先进的标度律的磁场和潮汐力矩的强度。我们发现，根据系统的特性，潮汐或磁效应可以占主导地位。对于非常接近的行星，我们发现这两种扭矩都可以使行星在10到10万年的时间尺度上迁移。因此，在预测紧凑系统的演化时，必须考虑这两种效应。
2017-09-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planet-Planet Secular Migration Predicts a Stellar Obliquity-Period Anti-Correlation
Indiana University（印第安纳大学）；Technion-Israel Institute of Technology（以色列理工学院）；Northern Arizona University（北亚利桑那大学）
通过模拟行星-行星长期高偏心率迁移，发现短周期热木星因von Zeipel-Lidov-Kozai机制产生宽范围恒星倾角，长周期热木星因共面迁移保持低倾角，从而解释观测到的倾角-周期反相关。
2026-06-24 astro-ph.EP
Warm Jupiter Tidal Migration Can Spare Inner Planets; Hot Jupiter Tidal Migration May Not
University of Wisconsin–Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
研究发现暖木星潮汐迁移可保护内行星，而热木星潮汐迁移可能无法，为区分盘迁移与潮汐迁移提供了框架。
2025-12-18 astro-ph.EP
Q in Other Solar Systems
有相当一部分最后环绕轨道周期小于5天的热彗星被认为是通过高偏心率迁移的通道形成的。在连续的近星点通过时的潮汐耗散会带走行星的轨道能量，这有可能使半长轴改变10到1000倍。在平衡潮汐近似中，我们表明，为了使高偏心率迁移发生，在木星类似物的潮汐耗散的相对水平必须至少高于10倍的上限归因于木星-木卫一相互作用。虽然这对高辐射迁移来说不是一个严重的问题，但它与之前的几个计算结果相矛盾。我们发现，这些计算的高e迁移无意中高估了潮汐耗散的强度由三到四个数量级。这些差异被掩盖的使用各种参数，如滞后时间τ，潮汐品质因数Q和粘性时间t_V。我们提供了这些参数的值所需的E-Io相互作用，潮汐循环和高e迁移。潮汐理论以及模型的膨胀半径的热彗星的影响进行了讨论。虽然潮汐Q不是，在一般情况下，定义明确，我们推导出一个公式，它在高偏心率迁移过程中，Q是近似恒定的整个演变。
2012-09-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Secular resonance sweeping of the main asteroid belt during planet migration
计算了太阳系早期由小行星驱动的巨行星迁移时期由扫掠的$ν_6$长期共振产生的小行星偏心率激发。我们推导出解析表达式的偏心率变化的大小和它的依赖于扫描速率和行星参数;的$ν_6$扫描导致要么增加或减少偏心率取决于小行星的初始轨道。基于最慢的$ν_6$扫描速度，允许残留的小行星带生存，我们得出的$ν_6$共振扫过内小行星带（半长轴范围2.1- $2.8\AU$）的时代，土星的$\sim0.15\AU\My^{-1}$迁移速度的下限。这个速率限制是针对土星目前的偏心率，并与土星偏心率的平方成比例;如果土星在迁移期间的偏心率较低，则土星迁移速率的限制可能会较低。应用到一个虚构的小行星系综，我们的计算表明，一个先前的单峰分布的小行星偏心率将转化为双峰分布由于扫过的$ν_6$。对主带小行星轨道数据的研究表明，已知明亮（$H \leq10.8$）小行星的固有离心率可能符合双峰分布。如果是这样的话，我们的理论分析就为土星的迁移速率和迁移前小行星带的动力学状态提供了两种可能的解决方案：动态冷态（单峰偏心率分布与$\sim0.05$的平均值）与土星的迁移速度$\sim 4\AU\My^{-1}$，或动态热状态（单峰偏心率分布与平均$\sim0.3$）与土星的迁移速度$\sim 0.8\AU\My^{-1}$。
2011-03-04 astro-ph.EP
High-eccentricity migration of planetesimals around polluted white dwarfs
已经发现几颗大气金属污染的白矮星拥有在潮汐扰动半径附近轨道运行的小行星体（微行星）。我们研究了这些天体的物理性质和动力学起源的假设下，他们经历了高离心率迁移从几个天文单位的初始距离。我们研究两个合理的机制轨道迁移和循环：潮汐摩擦和冲压压力阻力光盘。对于每一种机制，我们推导出一般的解析表达式的轨道的演变，可以重新调整各种情况下。我们确定的物理参数，确定是否一个小行星的轨道可以圆在适当的时间尺度和约束这些参数的基础上所观察到的系统的属性。为了使潮汐迁移起作用，需要类似于熔融岩石的内部粘度，这可能是由潮汐加热自然产生的。对于光盘迁移操作，最小的列密度的光盘是隐含的，推断的总光盘质量是一致的估计污染的WD吸积的金属的总质量。
2020-10-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Origin of Kepler-419b: A Path to Tidal Migration Via Four-body Secular Interactions
我们测试开普勒-419b，偏心温暖的木星类行星的起源是有争议的成员的高偏心率潮汐迁移的情况。开普勒419拥有两颗已知的行星（b，c）。然而，在目前的配置下，行星c无法激发行星b的偏心率，使其足以进行高偏心率的潮汐迁移。我们调查是否存在一个未被发现的第四个机构可以解释开普勒-419b的轨道。我们探索这个潜在的第三颗巨行星的参数空间，使用一套N体模拟与一系列的初始条件。从这些模拟的结果，再加上观测的限制，我们可以排除这种机制的初始对象d条件的参数空间。然而，对于小范围的参数，（质量在0.5和7 $m_{\rm{Jup}}$之间，半长轴在4和7.5 AU之间，偏心率在0.18和0.35之间，和0 $^{\circ}$附近的相互倾斜）一个未被发现的物体d可以周期性地激发开普勒的偏心率-419 b，而不会使系统在1 Gyr以上不稳定，同时产生当前不可检测的径向速度和渡越定时变化信号。
2019-02-13 astro-ph.EP
Consequences of tidal interaction between disks and orbiting protoplanets for the evolution of multi-planet systems with architecture resembling that of Kepler 444
我们研究的轨道演化的多行星系统的质量在类地行星制度引起的潮汐相互作用与原行星盘，假设这是产生轨道迁移和循环的主导机制。我们开发了一个简单的分析模型的系统，保持连续对共振，同时进行轨道循环和迁移。每颗行星的迁移时间可以在已知行星质量、圆化时间和最内层行星的迁移时间后估算出来。我们将其应用到一个模型系统与当前的架构开普勒444相互作用的原行星盘，作为一个整体的系统的演化时间可与当前的原行星盘的寿命。此外，我们进行了数值模拟与输入数据从这个模型。这表明，虽然分析模型是不准确的，相对较小的修正估计迁移率产生系统的周期比变化的最小程度。由于在观测到的系统中，直到$2\%,$的精确共振存在相对较大的偏差，因此以这种方式获得的迁移时间仅表明弱的收敛迁移，使得行星不相互作用的系统将仅收缩$\sim 1\%$，尽管整体上经历显著的向内迁移。我们进行了额外的模拟，以研究系统如何在达到最终状态之前进行显著的收敛迁移。这表明迁移时间必须显著缩短，共振必须显著接近。当系统在原行星盘的内部区域接近其最终状态时，相对迁移率将不得不降低，从而使周期比增加，使其离共振更远。
2016-05-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Spin-driven tidal pumping: Tidally driven changes in planetary spin coupled with secular interactions between planets
在多行星系统中，潮汐作用于内行星会显著影响整个系统的轨道演化。虽然潮汐通常会抑制偏心率，但Correia等人（2012年）发现的一种新机制往往会由于潮汐对内行星旋转的影响而提高偏心率。我们的自旋驱动潮汐（SDT）效应的分析描述表明，虽然内行星的偏心率进行泵送，该过程更完整地描述了动力系统的两个本征模之间的强度交换。我们的分析可以推导出两个行星共面系统的SDT效应可以逆转潮汐阻尼的标准，并可能排除效果的显着现实系统。对于Correia等人量化的特定情况，这种影响很强，因为采用了大的潮汐时间滞后，这可能不适合假设的类土星内行星。另一方面，任何给定行星在奇异环境中的有效Q值都是非常不确定的，因此SDT效应可能在行星演化中发挥作用。
2013-09-24 astro-ph.EP
Formation of Hot Jupiters through Secular Chaos and Dynamical Tides
短周期轨道上的巨行星的数量可能可以用一些高偏心率迁移的味道来解释。在本文中，我们调查这样一个机制，涉及“长期混沌”，其中至少有三个巨行星之间的长期相互作用，推动内行星的高度偏心轨道，其次是潮汐循环和轨道衰变。除了平衡潮汐摩擦，我们将耗散由于动力学潮汐内激发的巨行星。使用高斯环的方法来考虑行星-行星的相互作用，我们探讨了极端偏心率激发通过长期混沌的条件和在这个迁移通道中形成的热超导体的属性。我们的计算表明，一旦内行星达到足够大的偏心率，动力潮汐很快就会耗散轨道能量，产生一个偏心的温暖木星，然后通过平衡潮汐在半长轴上衰变，成为一个热木星。动态潮汐有助于行星避免潮汐破坏，增加形成热木星的机会，尽管不是所有行星都能在这个过程中幸存下来。我们发现，最后的轨道周期通常在2-3天的范围内，比观测到的热木星人口略短。我们耦合行星迁移到恒星的自旋演化预测最终的自旋轨道失调。我们得到的失准角的分布表明，与观测相比，缺乏逆行轨道。我们的研究结果表明，通过长期混沌的高偏心率迁移只能占所观察到的热木星人口的一小部分。
2019-01-15 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
Tidal evolution of close-in giant planets : Evidence of Type II migration?
人们普遍认为，“热行星”不是在原地形成的，因为在它们现在的轨道半径处，原行星盘的温度太高，不可能形成行星形成。相反，这些行星在更大的半径上形成，然后进入它们现在的轨道区域。然而，导致这些近距离行星形成的确切过程尚不清楚，似乎可能有不止一种机制可以产生这些短周期系统。多行星系统中的动力学相互作用可以将行星分散到高度偏心的轨道上，如果近心点足够接近母恒星，行星和恒星之间的潮汐相互作用可以使其潮汐循环。此外，有遥远的行星或恒星伴星的系统可能会经历Kozai循环，这可能导致行星轨道非常接近其母星。然而，对于短周期行星的起源，最成熟的模型是行星与周围的原行星盘交换角动量，并螺旋向中心恒星移动。在“热彗星”的情况下，行星预计会在圆盘上打开一个缺口，并通过II型迁移进行迁移。如果这是产生“热行星”的主要机制，那么我们预计所观察到的近距离巨行星的当前特性与II型迁移导致的初始人口一致，随后由于与中心恒星的潮汐相互作用而演变。我们认为初始分布是一致的II型迁移，并发现潮汐演变后，最终的分布可以与观察到的一致。我们的研究结果表明，一个温和的初始堆积在一个~ 0.05 au是必需的，初始偏心率分布必须达到峰值在e \sim 0。
2012-08-09 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
Secular chaos in white-dwarf planetary systems: origins of metal pollution and short-period planetary companions
多行星系统中的长期振荡可以通过非线性共振扰动驱动小内部物体的混沌演化。这种“长期混沌”很容易将内部天体推向极端偏心率，引发潮汐相互作用或与中心恒星碰撞。我们提出了一个数值研究的长期混沌系统中的两个行星和测试粒子使用环平均法，重点是行星的属性和混沌扩散的时间尺度和效率之间的关系。我们发现，长期混沌可以激发极端的偏心率的时间尺度上跨越几个数量级在一个给定的系统。我们将我们的结果应用于白矮星（WD）周围的行星系的演化，特别是星子和行星的潮汐破裂和高偏心率迁移。我们发现，长期的混沌在一个小行星带驱动的大（$\gtrsim 10 M_{\oplus}$），遥远的（$\gtrsim 10 \, {\rm au}$）行星可以维持金属吸积到WD超过Gyr时间尺度。我们约束的星子的总质量最初存在于混乱的区域内，要求预测的质量输送率的罗氏限制与观察到的金属吸积率的WD与大气污染在整个冷却序列是一致的。基于长周期系外行星和系外小行星带的出现，我们得出结论，长期混沌可以是一个重要的（也许是占主导地位的）渠道污染孤立WD。长期混沌也可以产生短周期的行星和星子周围的WD与各种循环机制。我们讨论了利用直接成像和微透镜探测驱动WD周围长期混沌的系外行星的前景。
2022-04-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Constructing the secular architecture of the solar system II: The terrestrial planets
我们研究了在微行星驱动的巨行星迁移过程中，类地行星的动力学演化。这项工作的一个基本假设是，巨行星迁移发生在类地行星形成完成之后，例如在将前者与晚期重轰炸起源联系起来的模型中。木星和土星的发散迁移导致g5本征频率交叉共振的形式g5=gk与k的范围从1到4。因此，这些长期共振导致大振幅的响应，在偏心率的类地行星。我们表明，共振g5=g_4和g5=g3不构成一个问题，如果木星和土星有一个快速的方法，并离开他们的相互2：1平均运动共振。另一方面，谐振交叉点g5=g2和g5=g1更值得关注，因为它们往往会产生与当前系统不兼容的地面系统。我们提供两种解决方案来解决这个问题。第一个使用的事实，长期共振交叉也可以阻尼傅立叶模式的振幅，如果后者是大的原始。第二种情况涉及“跳跃的木星”，在这种情况下，冰巨人和木星之间的相遇，没有前者的喷射，导致后者迁移远离土星的速度比仅仅由与星子相遇驱动的速度快得多。在这种情况下，g5=g2和g5=g1谐振可以被跳过或非常短暂地发生。
2009-09-10 astro-ph.EP
Tidal migration of hot Jupiters: introducing the impact of gravity wave dissipation
本文研究了在潮汐耗散的作用下，围绕太阳型前主序星和主序星的热彗星的迁移。探索的恒星质量范围从0.6到1.3 $M_{\odot}$。我们应用最近开发的处方，使我们能够探索的轨道演变在广泛的参数空间。三种类型的潮汐被认为是：平衡潮，惯性波，和重力波。我们将模拟结果与观测到的恒星和行星参数分布相结合，来评估银河系中热木星的坠落率。特别是，我们发现，对于11 - 21%的初始热木星人口，合并发生在主恒星的主序终止之前。如果这颗行星足够大，这样的事件可能伴随着一个强大的瞬变，可以用新的设施探测到。轨道衰变本身可以通过凌日时间变化来观察。然而，银河系中的合并率太低（每百万年340 - 650次事件），无法对观测的可能性做出积极的预测。由一颗恒星形成的对应于给定质量间隔的潜在可识别的衰变系统可能太罕见了，以至于无法用TESS等现代太空望远镜在10年基线内检测到。与此同时，即将进行的特派团，如柏拉图特派团，在这方面看来更有希望。
2021-12-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tidally-induced migration of TESS gas giants orbiting M dwarfs
根据核心吸积形成模型，气体巨星在M矮星周围形成的条件非常严格。此外，这些行星的出现与宿主恒星的金属丰度的相关性仍然是未知的，因为M矮星在光学上的内在模糊性和光谱中的一些复杂性。有趣的是，美国宇航局的TESS任务已经开始创建这些系统的越来越多的样本，有11个观测到的行星位于近距离轨道上：与低恒星质量的预期相反。潮汐与宿主恒星的相互作用将在决定这些行星的命运方面发挥关键作用，因此通过使用这些M矮星系统的测量物理和轨道特征，我们数值分析了旋转和轨道角动量的交换，同时限制每个系统中的能量耗散来计算宿主恒星是向上旋转还是向下旋转，这取决于恒星自转时角动量的增加和损失之间的关系。我们还研究了它们的气体巨星伴星的耦合轨道和物理演化，并计算了轨道圆化时间尺度，以及从它们当前的轨道位置到罗氏极限进行轨道衰变所需的时间。对恒星-行星系统中发生的潮汐过程的深入研究，可以帮助限制恒星和行星内部的潮汐耗散率，补充潮汐理论，并改善对系外行星系统无约束性质的估计。
2022-09-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Impact of Tidal Migration of Hot Jupiters on the Rotation of Sun-like Main-sequence Stars
本研究利用MESA模型网格模拟热木星潮汐迁移对太阳型主序星自转的影响，发现行星吞噬后自转差异取决于对流包层厚度，并约束了WASP-19的潮汐品质参数。
2024-04-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the role of resonances in polluting white dwarfs by asteroids
白矮星大气层的污染可能是由来自行星系中长期和平均运动共振位置的小行星造成的。在这些位置的小行星经历了增加的离心率，导致白矮星的潮汐破坏。我们研究如何$ν_6$长期共振向外转移到一个以前稳定的区域的小行星带，作为恒星演变成一个白矮星。分析长期模型需要一颗行星被吞没，以改变共振。我们通过数值模拟表明，当行星被演化的恒星吞没时，长期共振变化和潮汐破坏事件的速率会随着被吞没行星的质量和轨道距离而增加。我们还研究了平均运动共振的行为。平均运动共振的宽度随着恒星失去质量而变大，变成白矮星。与木星的平均运动共振相比，$ν_6$长期共振在驱动潮汐破坏方面更有效。通过检查230个观测到的系外行星系统，其中心恒星将演变成白矮星，我们发现，随着地球质量的行星在$1\,\rm au$，在半长轴$a\gtrsim 0.05\,\rm au$和超级地球的质量$10\,\rm M_\oplus$在$a\gtrsim 0.3\,\rm au$代表行星类型的吞噬转移共振足以造成污染的白矮星在一定程度上与观测一致。
2021-04-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Pumping the eccentricity of exoplanets by tidal effect
接近其主星的行星被认为会经历显著的潮汐相互作用，导致轨道偏心率的渐进阻尼。在这里，我们表明，当行星的轨道是由一个外部的同伴兴奋，潮汐效应与引力相互作用相结合，可能会引起一个长期的偏心率增加漂移。只要这种长期漂移抵消阻尼效应，偏心率就可以增加到很高的值。这一机制可以解释为什么一些适度接近的系外行星被观察到具有相当大的偏心率值。
2011-11-23 astro-ph.EP
Stars Don't Eat Their Young Migrating Planets - Empirical Constraints On Planet Migration Halting Mechanisms
摘要：发现的“热木星”非常接近其母星，证实了类木行星通过几种潜在的机制向内迁移。我们提出了行星迁移停止机制的经验约束。我们计算模型的密度函数在轨道半长轴恒星质量平面的近距离系外行星表示行星迁移，通过几种机制停止，包括内部1：2共振与磁层盘截断半径，内部1：2共振与尘埃升华半径，和潮汐停止的几种情况。不同的模型在预测的幂律依赖的系外行星轨道半长轴作为恒星质量的函数，因此，我们也包括一个幂律模型的指数作为一个自由参数。我们使用贝叶斯分析来评估模型在再现确认的系外行星和开普勒候选者的经验分布方面的成功，这些行星和开普勒候选者的轨道内部为0.1 AU。我们的研究结果证实了恒星质量与停止距离的相关性。潮汐停止提供了最好的拟合经验分布的确认木星系外行星在统计上稳健的水平，符合Kozai机制和自旋轨道错位的相当一部分热彗星。对于开普勒候选者，有一个更有限的范围内的恒星质量相比，已确认的行星，我们无法辨别之间的潮汐耗散和磁层盘截断制动机制在统计上显着的水平。幂律模型支持0.38-0.9范围内的指数。这比潮汐停止的预测值（0.23-0.33）要大，这表明潮汐停止理论中可能缺少额外的物理学。
2013-03-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Secular and tidal evolution of circumbinary systems
研究了潮汐作用下三体环双星系统的长期动力学。我们使用八极非限制近似的轨道相互作用，广义相对论修正，四极近似的自旋，和粘性线性模型的潮汐。我们推导出的平均运动方程在一个简化的矢量形式主义，这是合适的模型的长期演变的各种各样的circumbinary系统在非常偏心和倾斜的轨道。特别是，这种矢量的方法可以用来推导出潮汐迁移，捕获卡西尼状态，恒星自旋轨道错位的约束。我们表明，具有初始任意轨道倾角的环双星行星可以通过轨道进动和恒星之一的自旋进动之间的长期共振而成为共面的。我们还表明，circumbinary系统的内轨道的近心最初是在天平动呈现混沌运动的自旋和外轨道的偏心率。由于我们的模型适用于非限制性问题，因此它也可以应用于任何三体分层系统，例如恒星-行星-卫星系统和三恒星系统。
2016-08-11 astro-ph.EP astro-ph.IM math.DS
Dynamical constraints on the origin of hot and warm Jupiters with close friends
气体巨星在冰线内绕着它们的宿主恒星运行，被认为是从更远的地方迁移到现在的位置。在这里，我们考虑的起源和动力学演化的观察到的彗星，专注于热和温暖的彗星与外部的朋友。我们发现，大多数观测到的木星对（24个中的20个）将是动态不稳定的，如果内行星被放置在>~1AU距离恒星主机。这一发现与形成理论不一致，形成理论认为由于长期动力学过程（例如，长期混沌，Lidov-Kozai振荡）与潮汐耗散耦合。事实上，N体积分的结果表明，动力学不稳定系统的演化不会导致潮汐迁移，而是导致行星抛射和与宿主恒星的碰撞。这一点和其他论点使我们认为，大多数观测到的有伴星的行星不可能是通过长期迁移过程从更远的地方迁移过来的。更一般地说，通过使用数值和分析技术相结合，我们表明，高e Lidov-Kozai迁移的情况下，只能占不到10%的所有气体巨星之间观察到0.1-1 AU。多行星系统的模拟支持这一结果。我们的研究表明，这些“温暖”的彗星并不是从轨道周期超过一年的高偏心轨道开始的，它们更有可能在没有经历显著的潮汐耗散的情况下到达今天观测到的区域。
2016-08-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Application of Orbital Stability and Tidal Migration Constraints for Exomoon Candidates
太阳系外行星的卫星或系外卫星处于利用现有技术可探测性的前沿，在搜寻时应考虑到理论上的限制。在这封信中，我们将轨道稳定性和潮汐迁移的理论约束应用于Fox & Wigert（2020）提出的六个候选KOI系统，以确定这些系统是否有可能容纳外卫星。外卫星的轨道稳定度仅限于主行星希尔半径（$\sim$ 20 R $_{\rm p}$）的40%。利用来自太阳系的合理潮汐参数，我们发现六个系统中有四个要么会潮汐地破坏它们的系外卫星，要么会在系统寿命内因向外迁移而失去它们。剩下的两个系统（KOI 268.01和KOI 1888.01）可能拥有25 R $_{\rm p}$以内的外卫星，并且小于宿主行星质量的$\sim$ 3%。然而，Kipping（2020）最近的一项独立的过境时间分析发现，这些系统未能通过严格的统计测试来验证它们作为候选者。总体而言，我们发现这些系统中存在足够大的TTV签名的exoons是不太可能的观测建模，潮汐迁移和轨道稳定性的综合约束。可以在GitHub存储库Multiversario/satcand中找到重现我们结果的软件。
2020-09-30 astro-ph.EP
A Secular Resonant Origin for the Loneliness of Hot Jupiters
尽管经过几十年的研究，距离主星只有十分之几个天文单位的巨行星的起源仍然不清楚。传统上，这些物体被认为在随后向内迁移之前已经形成。然而，随着近距离巨行星的原地形成模型的出现，迁移的必要性最近受到了质疑。对近距离巨星凌日子样本的观测特征表明，轨道周期超过10天的“温暖”彗星比周期较短的“热”彗星更经常拥有近距离的共凌行星伴星，而后者通常是孤独的。这一发现以前被解释为证据表明，顺利，早期迁移或原位形成引起了温暖的地幔柱托管系统，而更暴力，后磁盘迁移途径雕刻热地幔柱托管系统。在这项工作中，我们表明，这两类行星可能会出现通过早期迁移或就地聚集，但增强孤独的热彗星出现由于长期共振相互作用与恒星的四极矩。这种相互作用使外部的低质量行星的轨道倾斜，使它们从检测到热木星的凌日调查中消失。相比之下，温暖的行星宿主系统保持其共面性，这是因为相对于行星-磁盘相互作用，宿主恒星的四极势的影响较弱。通过这种方式，热辐射和热辐射被放置在一个统一的理论框架内，该框架可以很容易地使用来自即将到来的任务（如TESS）的数据进行验证或伪造。
2017-07-20 astro-ph.EP
Thermally Regulated Viscoelastic Tidal Migration of Eccentric Planets
Indiana University（印第安纳大学）
研究偏心海王星类行星的潮汐耗散受粘弹性Maxwell核控制时的轨道与热演化耦合，发现热自调节导致长期偏心相，解释热海王星在宽轨道距离上保持偏心的观测现象。
2026-06-16 astro-ph.EP
Inflated Eccentric Migration of evolving gas giants II: Numerical methodology and basic concepts
热暖行星（HJs&WJs）是以短轨道周期绕其宿主恒星运行的气体巨行星，这对它们的有效原位形成构成了挑战。因此，大多数HJs和WJs被认为是从最初更远的出生地迁移而来的。目前的运移模型，即盘状运移（气体耗散驱动）和偏心运移（潮汐演化驱动），不能给出HJs和WJs的出现率和轨道特性。在这里，我们研究的作用，热演化及其耦合到潮汐演化。我们使用AMUSE，数值环境，和MESA，行星演化模型，详细模拟耦合的内部和轨道演化的气体巨星在他们的偏心迁移。在一篇配套论文中，我们使用了一个简单的半解析模型，通过我们的数值模型进行了验证，并进行了人口合成研究。我们考虑了气体巨星的初始膨胀半径（预计在其形成之后），以及研究气体巨星的潜在收缩减缓甚至再膨胀（由于潮汐和辐射加热）对偏心迁移的影响。驱动偏心迁移的潮汐力对行星结构和半径高度敏感。因此，我们发现，这种形式的膨胀偏心迁移操作显着（高达一个数量级）较短的时间尺度比以前研究的偏心迁移模型。因此，膨胀偏心迁移引起更快的形成HJs和WJs，更高的发生率WJs，和更高的潮汐中断率，与以前的偏心迁移模型，考虑恒定的木星半径的HJ和WJ的祖先。因此，偏心气体巨星的热力学耦合演化在其演化中起着关键作用。
2022-04-18 astro-ph.EP
The formation efficiency of close-in planets via Lidov-Kozai migration: analytic calculations
恒星双星中行星的Lidov-Kozai振荡，加上潮汐耗散，可以导致热彗星（HJ）的形成或行星的潮汐破坏。最近的星族合成研究发现，产生HJ的系统分数（F_HJ）强烈地依赖于行星质量、宿主恒星类型和潮汐耗散强度，而总迁移分数F_mig = F_ HJ + F_dis（包括HJ的形成和潮汐耗散）的依赖性要弱得多。本文提出了一种计算Lidov-Kozai偏移情景下F_HJ和F_mig的解析方法。我们的方法的关键成分是确定临界初始行星双星倾角，驱动行星达到足够大的偏心率有效的潮汐耗散或中断。这个计算包括了八极位能和短程力对行星的影响。我们的分析方法再现了由此产生的行星迁移/破坏分数从人口合成，并可以很容易地实现各种行星，恒星/同伴类型，并为不同的分布的初始行星半长轴，二进制分离和偏心率。我们扩展我们的计算，在超地球质量范围内的行星，并讨论了这些行星生存Lidov-Kozai迁移和形成接近岩石行星的条件。
2016-01-21 astro-ph.EP
Modeling the secular evolution of migrating planet pairs
本文的研究对象是在耗散力作用下演化的一对行星的长期行为。特别是，我们调查的情况下，当耗散力影响行星的半长轴和行星移动向内/向外的中央恒星，在一个过程中被称为行星迁移。为了进行这项调查，我们介绍了保守和耗散动力学的三体问题的基本概念。基于这些概念，我们建立了一个迁移行星对长期演化的定性模型。我们的方法是基于两个行星系统和外部介质之间的能量和轨道角动量交换的分析，因此没有特定类型的耗散力调用。我们表明，假设耗散是弱的和缓慢的，迁移的行星的演化路线跟踪的模式I和模式II固定的解决方案的保守的长期问题。最终的收敛和演化的系统沿着这些长期的运动模式之一是唯一的条件下，耗散率是足够小于系统的固有长期频率。我们表明，它是可能的重新组装的起始配置和迁移历史的系统的基础上，其最终状态，从而约束所涉及的物理过程的参数。
2011-03-28 astro-ph.EP
Observable Predictions from Perturber-coupled High-eccentricity Tidal Migration of Warm Jupiters
暖行星（周期在10到200天之间的气体巨行星）的起源是系外行星形成和演化的一个悬而未决的问题。我们调查一个特定的迁移理论，其中一个温暖的木星是耦合到一个扰动的伴星，激发长期偏心振荡在温暖的木星，导致定期关闭恒星通道，可以潮汐收缩和圆化其轨道。如果这样的伴星存在于温暖的木星系统中，它们很可能是巨大的，并且距离很近，这使得它们有可能被探测到。我们生成了一组温暖的扰动人口能够从事高偏心率潮汐迁移和计算的扰动通过各种观测指标的可探测性。我们发现，这些扰动的一小部分应该是可检测的开普勒光变曲线，但大多数应该是可检测的精确径向速度测量超过3个月的基线和盖亚天体测量。我们发现这些结果是强大的扰动参数分布的假设。如果在3个月的基线上对暖彗星的伴星进行高精度径向速度搜索，没有发现大量大质量伴星的证据，这将表明扰动耦合的高偏心率迁移不是暖彗星的主要传递方法。
2021-02-05 astro-ph.EP
Diffusive Tidal Evolution for Migrating hot Jupiters
我考虑一颗类木行星围绕其主星的高度偏心轨道，这种情况是由其行星或恒星同伴的长期相互作用产生的。每一次近星点通过时的潮汐相互作用都是轨道与行星2阶基本模态之间的能量交换。从零能量开始，如果f模的一次反冲能量增益大于轨道能量的10^-5，则f模可以扩散增长到大振幅。这需要近心点距离< 4潮汐半径（或1.6罗氏半径）。如果f模式具有不可忽略的初始能量，则扩散演化可以在较低的阈值处发生。第一个效应可以阻止长期迁移，因为f模式可以吸收轨道能量，使行星与长期扰动脱钩，将所有迁移的木星安全地停放在潮汐干扰区之外。第二个效应导致快速轨道圆化，因为它允许激发的f模式随着轨道偏心率的减小而持续吸收轨道能量。因此，在没有任何明显耗散的情况下，除了f模在振幅达到1时会非线性衰减的事实之外，这颗行星可以在大约10^4年内从几个天文单位转移到大约0.2天文单位。如此快速的圆化相当于耗散因子Q ~ 1，它解释了观测到的超偏心类木行星的不足。最后，重复的f模式破坏可能会在外层包层中储存能量和角动量，并避免热烧蚀行星。总的来说，这项工作促进了通过高偏心率长期迁移形成热彗星的情况。
2018-01-18 astro-ph.EP
Not a simple relationship between Neptune's migration speed and Kuiper belt inclination excitation
我们提出了在我们的太阳系的巨行星迁移的数值模拟，并研究行星迁移的速度如何影响由此产生的人口的小机构（测试粒子）向外散射，随后被捕获到海王星的3：2平均运动共振（冥王星）以及热经典柯伊伯带人口的倾斜。我们没有找到一个一致的测试粒子倾斜激发和e-折叠行星迁移时间尺度的范围内5-50万年之间的关系。我们的结果提供了一个反例Nesvorny 2015的发现，即冥王星和热经典倾角随着海王星迁移的e折叠时间尺度的增加而显着增加。我们认为，这些不同的结果可能是由于不同的世俗架构的巨行星迁移期间和之后。行星初始条件的微小变化和行星迁移数值实现的差异会导致行星倾角长期模式的不同幅度，这会导致模拟中测试粒子的最终倾角分布不同。我们的结论是，观测到的柯伊伯带天体的大倾角色散并不需要海王星的迁移是缓慢的，行星迁移与e-折叠时间尺度为5，10，30，50万年都可以产生类似于观测到的冥王星和热经典人口的倾角色散，与倾角激发和迁移速度之间的程度没有相关性。
2019-05-31 astro-ph.EP
Characterizing Multi-planet Systems with Classical Secular Theory
经典的长期理论可以成为描述多行星系统的定性特征并深入了解其历史的有力工具。长期行为的本征模，而不是当前的轨道要素，可以帮助识别潮汐效应，早期行星-行星散射，以及行星之间的动力学耦合，对于平均运动共振不起作用的系统。虽然潮汐阻尼可以导致在除了一个本征模之外的所有本征模都被阻尼掉之后长轴对齐，但是这种对齐可能仅仅是偶然的。这方面的一个例子是55 Cancri（Fischer等人的轨道解，2008年），其中多个本征模保持无阻尼。55巨蟹座的各种解决方案进行了比较，显示不同的动力学分组，偏心率的耦合和分配的阻尼行星之间的影响。轨道的解决方案，包括过去的潮汐演变与观测数据的预期，必须考虑哪些本征模应阻尼，而不是期望特定的偏心率接近零。经典的长期理论是准确的低偏心率值，但与其他结果的比较表明，它可以产生有用的定性描述的行为，即使是中等偏大的偏心率值，并可能具有优势，揭示潜在的物理过程，并作为大量的新系统被发现，分流，以确定更全面的动力学研究应该优先。
2014-01-28 astro-ph.EP
Towards a Population Synthesis Model of Objects formed by Self-Gravitating Disc Fragmentation and Tidal Downsizing
最近，巨行星和褐矮星形成的引力不稳定性（GI）模型被重新审视，并被重新塑造成通常被称为“潮汐缩小”的假设。自引力原恒星盘分裂成引力束缚的胚胎-质量为几到几十个木星质量，半长轴在30 - 40 au以上-随后是胚胎内的颗粒沉积，向中央恒星的径向迁移和胚胎上层的潮汐破裂。所得到的物体的性质敏感地取决于每个过程发生的时间尺度。因此，GI之后的潮汐缩小理论上可以产生跨越大质量范围的物体，从类地行星到巨行星和褐矮星。这些物体是否可以在实践中形成，以及它们将代表观察到的人口的比例，需要更多的统计分析。我们提出了一个简单的人口综合模型的恒星和行星形成通过GI和潮汐缩编。我们耦合的半解析模型的原恒星盘演化的分析计算的碎片，初始胚胎质量，晶粒生长和沉积，胚胎迁移和潮汐破裂。虽然还有一些关键的物理学知识有待整合，但它代表了迈向GI和潮汐缩小作为恒星和行星形成模式的成熟统计模型的第一步。我们从四个运行的人口合成模型的结果，不同的不透明度法律和迁移的强度，以及调查的影响，光盘截断在破碎过程中。我们的早期结果表明，GI加上潮汐缩小不是行星形成的主要模式，但仍然是一个很好的方式形成气体巨行星，棕矮星和低质量恒星在大半长轴。（节录）
2013-04-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
The effect of close-in giant planets' evolution on tidal-induced migration of exomoons
假设的系外卫星围绕着近距离的巨行星，可能会在恒星、行星和月球潮汐相互作用的相互作用下向内和/或向外迁移。这些过程可能导致月球系统的破坏，卫星与行星的碰撞，或者可能提供形成驱逐的机制。已经开发了几个模型来确定外卫星在受到其宿主行星潮汐影响时的命运。他们都没有考虑到行星进化在这一过程中可能发挥的关键作用。本文将外卫星潮汐轨道演化的数值模型、行星演化的结果和内部结构模型结合起来，研究了演化中的近距离气体巨星周围外卫星的最终命运。我们发现行星演化不仅显著影响系外卫星迁移的时间尺度，而且影响其最终命运。因此，如果行星半径、内部质量分布和自转的任何变化发生在低于或相当于轨道演化的时间尺度上，那么系外卫星可能只会向外迁移，防止潮汐中断或与行星碰撞。如果未来在近距离巨行星周围发现系外卫星，我们的研究结果可能有助于约束行星演化和内部结构模型。
2019-11-28 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
From Fragments to Flares: Migration, Tidal Disruption, and Observable Bursts in Massive Protostellar Disks
Universität Duisburg-Essen（杜伊斯堡-埃森大学）；University of Costa Rica（哥斯达黎加大学）；Thüringer Landessternwarte Tautenburg（图林根州陶滕堡天文台）
研究大质量原星盘内几天文单位的解析如何影响碎片向内迁移、破坏及吸积特征，探讨碎片爆发强度和持续时间是否依赖于所采用的sink cell大小，通过三维辐射-水动力模拟比较不同模型下的结果。
2026-04-13 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Warm Jupiters from secular planet-planet interactions
大多数暖行星（具有$0.1~{\rm AU}\lesssim a \lesssim1$ AU的气体巨行星）的近心距离太大，无法通过潮汐摩擦进行显著的轨道迁移。我们研究的可能性，温暖的彗星正在经历长期的偏心率振荡的外部同伴（行星或恒星）在偏心和/或相互倾斜的轨道。在这个模型中，温暖的彗星周期性地迁移，在近心点距离很小时的振荡的高偏心率阶段，但通常在低得多的偏心率下观察到。我们表明，通过这种机制迁移的暖彗星的稳态偏心率分布是近似平坦的，当且仅当我们将样本限制为具有由径向速度测量检测到的外部同伴的暖彗星时，这与观察到的分布是一致的。没有伴星的暖彗星的偏心率分布在低偏心率（$e\lesssim 0.2$）处出现峰值，这必须由不同的形成机制来解释。基于粒子数合成研究，我们发现由外行星伴星激发的高离心率迁移（i）可以解释暖彗星的$\sim20\%$和大多数具有$e\gtrsim 0.4$的暖彗星，这一部分与观测到的暖彗星与外行星伴星的粒子数一致;（ii）可以产生大多数观测到的热彗星，其半长轴分布与观测结果相匹配，但是不能充分考虑具有预计的结晶度$\lesssim 20^\circ$的热蒸发器的$\sim 60\%$。因此，通过高偏心率偏移，可以产生暖地幔柱的$\sim 20\%$和热地幔柱的$\sim 60\%$。我们还提供了预期的相互倾斜和自旋轨道角的行星系与热和暖的高偏心率迁移产生的彗星的…
2016-07-05 astro-ph.EP
The Neptunian ridge as a natural outcome of high-eccentricity tidal migration
Observatoire Astronomique de l’Université de Genève（日内瓦大学天文台）；University of Warwick（华威大学）；Universidade de Coimbra（科英布拉大学）；Sorbonne Université（索邦大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）
通过高偏心率潮汐迁移模型，解释了海王星沙漠-稀树草原过渡带中行星过密区（海王星脊）的形成机制。
2026-05-20 astro-ph.EP
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
Photoevaporation and High-Eccentricity Migration Created the Sub-Jovian Desert
距离较近的系外行星的质量周期或半径周期分布显示，周期小于3天的中等质量/大小（亚木星）行星很少。我们表明，这种亚木星沙漠可以用高辐射海王星下的光蒸发和进行高偏心率迁移的气态巨星的潮汐破坏屏障来解释。次木星沙漠独特的三角形形状是由于光蒸发在靠近主星的地方更有效，为了使气体巨星在不受潮汐干扰的情况下潮汐循环靠近主星，它需要更大的质量。我们的工作表明，超级地球/迷你海王星和热木星有明显不同的形成通道，并在不同的时间到达它们现在的位置。
2018-06-29 astro-ph.EP
Orbital migration and circularization of tidal debris by Alfvén-wave drag: circumstellar debris and pollution around white dwarfs
相当一部分白矮星（WD）表现出以$\sim10^3$ - $10^7$ kg s $^{-1}$的速率持续吸积难熔元素的迹象，其中，37个WD被检测到携带尘埃碎片盘。这样的同时发生不仅需要行星材料的肥沃储存，而且还需要高占空比的金属输送。一般认为，这种物质可能来自太阳系类似的主带小行星或柯伊伯带天体。在这里，我们认为WD污染物的原始祖先作为一个人口的残留高偏心率的星子，去挥发过程中的恒星巨星阶段。相当于太阳系的长周期彗星，它们被分散到WD附近，受到来自剩余行星、银河系潮汐、经过的分子云和附近恒星的扰动。当这些物体在潮汐扰动极限内冒险时，它们会经历缩小。我们定量地展示了材料强度和重力如何决定破碎条件和碎片尺寸。此后，碎片的半长轴需要衰减至少$\sim$ 6个数量级，然后它们的成分才能最终吸积到WD的表面上。我们研究了这些碎片在WD周围的轨道演化，并表明WD的磁场在其近星点通道期间引起阿尔文波阻力，并迅速使其轨道圆化。这一过程可能是负责所观察到的吸积率的重元素和周围WD碎片盘的产生。一个推测性的暗示是，巨行星可能在WD的祖先周围很常见，它们今天可能仍然与一些WD绑定。
2021-05-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
Synchronisation of a tidal binary by inward orbital migration. The case of Pluto and Charon
US Naval Observatory（美国海军天文台）；Charles University（查理大学）；King Abdullah University of Science and Technology（阿卜杜拉国王科技大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）；ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）
研究通过潮汐迁移和接近两种机制探讨冥王星-Charon系统的同步问题，提出捕获假说更有可能，并分析了Charon初始轨道和自转的演化影响。
2026-04-19 astro-ph.EP
Moderately Eccentric Warm Jupiters from Secular Interactions with Exterior Companions
最近的研究提出，大多数温暖的行星（WJ，半长轴在0.1-1 AU范围内的巨行星）可能是在原地形成的，或者通过盘迁移到达它们的观测轨道。然而，无论是在原地形成和磁盘迁移，在其最简单的口味，预测WJ是在低偏心率轨道，在矛盾与许多观察到的WJ是适度偏心（e=0.2-0.7）。本文探讨的可能性，WJ偏心率提出长期的相互作用与外部巨行星的同伴，在原地形成或迁移的圆形轨道。偏心率增长可能来自倾斜的伴星（通过Lidov-Kozai循环），或者来自偏心的、几乎共面的伴星（通过拱点进动共振）。我们量化的必要条件（偏心率，半长轴和倾角）的外部扰动的各种质量，以提高WJ偏心。我们还考虑了检测到的外部同伴的偏心WJs的样本，并为每个系统，确定所需的相互倾斜的范围，以产生所观察到的偏心率。对于大多数系统，我们发现，相对较高的倾角（至少$\sim 40^\circ$）是必要的，使Lidov-Kozai周期诱导;观察到的外部同伴通常没有足够的偏心率，以产生观察到的WJ偏心率在低倾角配置。本文的结果可能看不见的外部同伴偏心WJ的限制。探测巨行星系统相互倾斜的观测将有助于澄清偏心WJ的起源和外部同伴的作用。
2017-08-30 astro-ph.EP
Secular increase of the Astronomical Unit: a possible explanation in terms of the total angular momentum conservation law
我们给出了一个想法和数量级估计来解释Krasinsky和Brumberg（2004）最近报道的天文单位（AU）的长期增长。所提出的想法类似于地月系统中的潮汐加速度，这是基于总角动量守恒的，我们将这种情况应用于太阳-行星系统。假设存在一些传递太阳转动角动量的潮汐相互作用，并使用已报道的正长期趋势的天文单位值$\frac{d}{dt}{AU} = 15 \pm 4 {(m/cy)}$，在八颗行星的轨道具有相同的“膨胀率”的情况下，太阳自转周期的建议变化约为$21 {ms/cy}$。“这个值足够小，目前似乎没有观测数据可以排除这种可能性。太阳的转动惯量的变化的影响也进行了研究。指出太阳辐射质量损失引起的转动惯量的变化可能是天文单位长期增长的原因，如果轨道“膨胀”只发生在内行星系统中的话。虽然假设太阳与行星之间存在潮汐相互作用，但本文没有讨论角动量转移的具体机制，这有待于以后的研究。
2009-11-17 astro-ph.EP
The JADE code: Coupling secular exoplanetary dynamics and photo-evaporation
针对近距行星缺乏高精度耦合轨道迁移与大气逃逸模型的问题，开发了JADE代码以模拟长期大气与动力学演化，并在GJ436 b上揭示了两者间的强烈相互作用，表明迁移可推迟蒸发从而塑造热海王星沙漠边缘。
2021-03-03 astro-ph.EP astro-ph.IM
Hot Jupiter formation in dense clusters: secular chaos in multi-planetary systems
系外行星的观测显示，热彗星的出现率与恒星的聚集有关。在星团中，行星系和近距离飞掠恒星之间的相互作用可以显著改变原共面圆形行星系的结构。密集星团中的飞掠对热木星的形成有重大影响，通过激活高偏心率激发机制，如齐佩尔-利多夫-科扎伊（ZLK）效应和行星-行星散射。此前的研究表明，如果行星系中存在两颗巨行星，近距离飞掠可以高效激活ZLK机制，从而引发高偏心率潮汐迁移，最终在星团中形成热彗星。在这里，我们扩展了我们以前的研究与多行星（三重）系统。我们使用代码{ \tt SpaceHub}对恒星飞掠和随后的受扰行星系内的行星迁移进行高精度、高精度的少体模拟。我们的模拟表明，在一个集群中的多行星系统上的一个单一的近距离飞越可以激活长期的混乱，并最终导致热木星形成通过高偏心率迁移。我们发现，每个系统的热木星形成率的增加与行星系的大小以及与外行星的质量，我们量化的相对形成分数的参数范围。通过长期混沌形成的热彗星预计将伴随着具有很长周期的大规模同伴。我们的研究进一步表明，这种飞越引起的长期混乱是首选的低密度集群，多行星系统更有可能生存，它有助于热木星形成的星团相比，飞越引起的ZLK机制的一个显着的部分。
2021-09-27 astro-ph.EP astro-ph.GA
