The signatures of the parental cluster on field planetary systems
由于年轻星团的恒星密度很高，在这些环境中形成的行星系很可能经历了与其他恒星相遇的扰动。我们进行了直接的$N$体模拟的多行星系统中的星团研究恒星遭遇和内部行星动力学的综合影响。这些行星系最终成为银河系的一部分，母体星系团被解散，这是目前已知的系外行星被观察到的地方。我们表明，恒星相遇引起的扰动导致不同的签名领域的行星系，最突出的是，激发的轨道倾角和偏心率。在星团半质量半径内形成的行星系更容易受到这种扰动。轨道根数在最外层的轨道上受到最强烈的激发，但这种效应通过长期演化传播到整个行星系。行星喷射可能会在恒星相遇很久之后发生。在这些简化系统中幸存的行星平均倾向于有更高的倾角和更大的偏心率，而不是受到较弱扰动的系统。一旦母星团解体，外部扰动就不再影响逃逸的行星系，进一步的演化就在弛豫时间尺度上进行。这些被抛出的行星系的外部区域往往会缓慢地放松，以至于它们的状态携带着它们在星团中最后一次强烈相遇的记忆。无论恒星密度，我们观察到一个强大的多重性和平均倾角/偏心率之间的关系。我们推测，“开普勒二分法”观察领域的行星系是一个自然的结果，他们的早期演化的父集群。
2017-11-23 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Fly-by encounters between two planetary systems I: solar system analogues
在星团中形成的恒星可以在近距离遇到其他恒星。在典型的太阳附近的疏散星团中，包含数百或数千颗成员星，预计有10%至20%的太阳质量成员星会在距离小于100 au的地方遇到另一颗恒星。这些近距离接触强烈地扰动了行星系，直接导致行星被抛射或被侵入的恒星捕获，以及激发轨道。使用广泛的$N$ -体模拟，我们研究这样的飞越遇到两个太阳系类似物，每个有四个巨大的行星从木星到海王星。我们在遭遇后立即量化损失率和捕获率，例如，在100天文单位内，海王星类似物在四次相遇中有一次丢失，在十二次相遇中有一次被飞掠的恒星捕获。然后，我们进行长期（高达1 Gyr）模拟调查随后的遭遇后演变。我们发现，大量的行星被从系统中删除，由于行星-行星的相互作用，捕获的行星进一步增强了系统的不稳定性。虽然相遇最初可以通过插入额外的行星来离开包含更多行星的行星系，但长期的不稳定性会导致行星数量的净减少。一颗被捕获的行星在一半的运行中会以逆行轨道结束，在这些运行中它会存活1 Gyr;同样，一颗与它原来的宿主恒星绑定但在遭遇过程中翻转的行星可能会存活下来。因此，行星系之间的相遇是产生反向旋转行星的一个渠道，这将发生在大约1%的系统中，并且这样的行星可能通过天体测量或直接成像来检测。
2019-06-27 astro-ph.EP
The dynamical evolution of protoplanetary disks and planets in dense star clusters
本文通过数值模拟研究致密星团中恒星-原行星盘-行星系统的动力学演化，发现星团环境中的潮汐相遇显著影响行星系统的形成与演化，强调了在解释行星形成结果时必须考虑其诞生环境。
2023-09-13 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Encounters involving planetary systems in birth environments: the significant role of binaries
大多数恒星形成于一个集群环境中。单星和双星有时会在如此拥挤的环境中遇到行星系。遇到率的二进制可能会大于单星，即使是低至10- 20%.In这项工作中，我们调查之间的散射太阳-木星对和两个二进制和单星在年轻的集群。我们首先进行了一组模拟的遭遇，涉及广泛的双星和单星，发现更广泛的双星有更大的截面的行星弹射。其次，我们考虑这样的散射在一个现实的人口，绘制参数的双星和单星从观察到的人口。散射的结果是多种多样的，包括弹射，捕获/交换和碰撞。双星系统比单颗恒星更有效地导致行星的喷射和碰撞。因此，在一个集群中，只要二进制分数大于约10%，二进制将主导这两个结果的散射。对于恒星密度为50 pc $^{-3}$，寿命为1亿年，双星分数为0.5的疏散星团，我们估计大约有1%的彗星被抛出，0.1%与恒星相撞，0.1%改变所有权，10%的太阳-木星对在散射过程中获得恒星伴星。这些伴星通常相距1000个天文单位，在一半的情况下（占所有太阳-木星对的5%），它们可以通过Kozai-Lidov机制激发行星的轨道，然后被后来的遭遇剥离。我们的结果表明，太阳系可能曾经在其诞生星团中有过一个伴星。
2020-09-22 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Close encounters of a rotating star with planets in parabolic orbits of varying inclination and the formation of Hot Jupiters
（略）我们扩展了行星与恒星在抛物线轨道上的近距离相遇理论，使之包括了潮汐对中心旋转恒星的影响。被认为是任意倾斜的恒星旋转轴的轨道。我们得到的结果都从分析处理和数值计算，是在令人满意的协议。这些结果适用于潮汐循环问题的初始阶段。我们发现，在恒星和行星引起的潮汐可以导致轨道半长轴的轨道具有近星点的距离小于5-6恒星半径（对应于周期$\sim 4-5$天后，循环已经完成）与恒星的潮汐更强的逆行轨道相比，逆行轨道的显着减少。我们用简单的Skumanich定律来描述恒星在5Gyr时的自转，其自转周期为一个月。潮汐相互作用的强度以循环时间尺度为特征，$t_{ev}$定义为潮汐导致行星半长轴演化的时间尺度，在潮汐循环过程完成后，它被认为是轨道周期$P_{obs}$的函数。我们发现，对应于逆行和逆行轨道的初始circularisation时间尺度的比例是一个木星质量和$P_{obs}\sim $四天的行星的顺序为1.5-2。它随着行星的质量而增长，对于一个质量为5木星的行星来说，它的数量级是5，而行星的$P_{orb}$是相同的。因此，恒星自转的影响可能会在形成行星系的过程中产生偏差，这些行星系的行星在围绕其主恒星的近轨道上，这是行星与行星散射的结果，有利于逆行轨道的系统。这些结果也可应用于年轻星团中恒星的潮汐俘获问题。
2011-06-28 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Giant planet swaps during close stellar encounters
太阳系外行星系统的发现挑战了行星形成的一些原则。在难以解释的观测中，有一个系统有一颗巨行星围绕一颗质量非常低的恒星运行，例如最近发现的GJ~ 3512 b行星系统，其中一颗类似木星的行星围绕一颗$M$ -恒星在一个紧密和偏心的轨道上运行。像这样的系统是行星形成的核心吸积理论所无法预测的。在这里，我们提出了一种新的机制，其中巨行星是围绕一个更典型的太阳类恒星（$M_{*,1}$），但随后在与低质量恒星（$M_{*,2}$）的动态相互作用过程中交换。我们执行国家的最先进的$N$体模拟与$M_{*,1}=1M_\odot$和$M_{*,2}=0.1M_\odot$，研究这种相互作用的统计结果，并表明，交流导致高偏心率的新轨道周围的低质量恒星，而大约一半的结果导致更紧密的轨道比行星围绕其诞生的恒星。我们数值计算的横截面的行星交换，并表明，每个行星系统的概率上限已经经历了这样的事件是$Γ\sim 4.4(M_{\rm c}/100M_\odot)^{-2}(a_{\rm p}/{\rm AU}) (σ/1\,{\rm km}\,{\rm s}^{-1})^{5}$陀螺仪$^{-1}$，其中$a_{\rm p}$是行星半长轴周围的诞生星，$σ$的速度分散的星团，和$M_{\rm c}$的星团的总质量。因此，这些行星交换对于在疏散星团和疏散星团中出生的恒星来说可能是相对常见的，应该已经在系外行星…
2020-02-19 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Survival of non-coplanar, closely-packed planetary systems after a close encounter
具有两个以上天体的行星系将在与行星的初始轨道分离有关的时间经历轨道交叉。在一次穿越之后，系统进入一个混沌进化的时期，最终通过行星碰撞或喷射重塑系统的结构。我们进行N体积分大量的系统等间距的行星（希尔半径的单位），以确定一个给定的行星分离的不稳定时间的分布。我们调查的时间开始不稳定，通过近距离接触和时间的行星行星碰撞。我们发现，有相当一部分非零相互倾斜的系统在近距离接触后幸存下来，并且不会立即经历行星-行星碰撞。具有显著倾向的系统可以继续进化超过相遇时间的1,000倍。长寿系统的比例取决于系统的绝对尺度和行星的初始倾角。这些结果对观测到的行星系的假设稳定性有影响。
2018-08-31 astro-ph.EP
Close encounters involving free-floating planets in star clusters
行星系中的不稳定性会导致行星从其宿主系统中弹射出来，从而形成自由漂浮的行星（FFP）。如果这种情况发生在一个星团中，FFP可能会在一段时间内与该星团结合，并与其他星团成员相互作用，直到它被弹出。在这里，我们使用$N$ -体模拟，以接近恒星行星和行星行星的遭遇和动态命运的星团的FFP人口包含$500-2000$单或双星成员。我们发现，从行星系中以低速喷射出的FFP通常比其宿主恒星早40%离开星团，并在逃逸之前与其他恒星和行星经历数十次近距离（$<1000$ AU）接触。经历近距离相遇的FFP的比例取决于FFP的恒星密度和初始速度分布。大约一半的近距离接触发生在前3000万年内，只有10%发生在1亿年之后。所有遭遇的近星点速度分布都可以用修正的麦克斯韦-玻尔兹曼分布来描述，近星点距离分布在几乎整个距离范围内都是线性的，并且由于强引力聚焦，近星点距离分布在非常近的遭遇中是线性的。与FFP的近距离接触会扰乱现有的行星系及其碎片结构，并可能导致FFP的重新捕获。此外，这些FFP人口可以观察到在年轻的星团的成像调查，观测和动力学预测之间的比较可能提供线索的早期阶段的恒星和行星动力学的星团。
2015-03-10 astro-ph.EP
The dynamical evolution of multi-planet systems in open clusters
大多数恒星形成于星团中，许多恒星被认为有行星伴星。我们证明，多行星系统是容易不稳定的结果，在这些星团频繁的恒星相遇比单行星系统。用蒙特卡罗散射实验研究了近距离和远距离相遇对这些行星系的累积效应。我们考虑两种类型的行星配置围绕类太阳恒星：（i）五个在半长轴范围1-42 AU的行星围绕太阳质量的恒星，其轨道最初是共面的，圆形的，并由10个相互希尔半径分开，和（ii）我们的太阳系的四个气体巨星。轨道周期短的行星不会直接受到恒星碰撞的影响。然而，扰动系统的长期演化可能导致最内层行星的抛射或最内层行星与主星的物理碰撞，直到恒星相遇后数千年。对类似太阳系的系统的模拟表明，土星、天王星和海王星既受到与相遇恒星的直接相互作用的影响，也受到行星-行星散射的影响。另一方面，木星几乎只受到与邻近恒星直接相遇的影响，因为它的质量太大，不会受到其他三颗行星的干扰。我们的研究结果表明，恒星相遇可以解释星团中系外行星明显稀缺的原因，不仅是那些直接受到恒星相遇影响的宽轨道行星，而且是靠近恒星的行星，它们在恒星相遇扰乱了行星系后很久就会消失。
2013-05-07 astro-ph.EP
Binary Asteroid Encounters with Terrestrial Planets: Timescales and Effects
许多与类地行星近距离相遇的小行星都处于双星结构中。在这里，我们计算相关的遭遇时间尺度和调查的影响，遇到一个二进制的共同轨道。我们使用的分析和数值方法与广泛的初始条件相结合。我们的测试案例包括通用的二进制接近，适度，和广泛的分离，以及七个良好的特点近地二进制。我们发现，近的方法（<10地球半径）发生在几乎所有的双星1-10万年的时间尺度。在这样的距离，我们的研究结果表明大幅修改二进制的半长轴，偏心率和倾角，我们量化。在30个地球半径范围内的相遇通常发生在百万年以下的时间尺度上，并对更广泛的双星产生重大影响。近地双星生命中的重要过程，如潮汐和辐射演化，可以被行星遭遇改变或停止。
2011-11-11 astro-ph.EP
Binary planet formation by gas-assisted encounters of planetary embryos
我们提出了辐射流体动力学模拟中，双行星形成的几个超级地球胚胎系统中的近距离接触。胚胎嵌入在一个由气体和卵石组成的原行星盘中，并在一个区域中演化，该区域的盘结构支持收敛迁移，由于I型扭矩。当胚胎附着卵石时，它们会被加热，从而受到热扭矩（Benítez-Llambay et al. 2015）和热尾效应（Chrenko et al. 2017）的影响，这会激发轨道偏心率。受Eklund & Masset（2017）的研究结果的启发，我们假设热尾效应也垂直运作，并降低了倾斜阻尼的效率。非零倾角允许胚胎紧密堆积，并在会聚区内垂直搅拌。随后，两个胚胎在盘引力的帮助下近距离相遇，可以形成短暂的双行星，并迅速溶解。具有较长寿命的$\sim$ $10^{4}$ yr的双行星形成于一个短暂的对与剩余胚胎之一的三体相互作用中。双星的分离度在随后的遭遇中通常会减少，并且由于卵石的吸积，直到双星合并，形成一个巨大的行星核心。我们提供了一个数量级估计的预期发生率的双行星，产生一个双行星每个$\simeq$ $2$ - $5\times10^{4}$行星系。因此，虽然罕见，但双行星可能存在于系外行星系统中，应该系统地寻找它们。
2018-10-30 astro-ph.EP
A close-encounter method for simulating the dynamics of planetesimals
微行星的动力学在行星形成中起着重要的作用，因为它们的速度分布决定了较大天体的生长速率。当星子在原行星盘中形成时，由于气体阻力的影响，它们的轨道近似为圆形和平面。然而，微行星的相互接近会增加偏心率和倾角，直到达到搅拌和阻尼之间的平衡。在圆盘消散之后，不再有气体阻力，相互的近距离相遇以及与行星的相遇再次搅动了轨道。原行星盘中大量的星子使得很难通过直接N体模拟行星形成来模拟它们的动力学。因此，我们开发了一种新的方法的动力学演化的微行星，是基于以下的近距离接触的微行星质量的机构和引力搅拌的行星质量的机构。为了将轨道运动与近距离碰撞分开，我们采用了辛N体积分器中使用的哈密顿分裂方案。近距离接触是使用一种细胞算法与线性缩放机构的数量。分组算法用于创建单独集成的相互作用的机构的小组。我们的方法允许模拟大量的微行星通过重力和碰撞相互作用，计算成本低。典型的计算时间是几分钟或几小时的量级，对于更复杂的模拟，最多几天，而对于具有完整N体的相同设置，则是几个小时甚至几周。物体的动力学演化被充分地再现了。这将使人们有可能研究通过碰撞和卵石吸积耦合到他们的动力学为更多的机构比以前访问完整的N体模拟的星子的增长。
2020-10-06 astro-ph.EP astro-ph.IM
Formation of Retrograde Hot Jupiter Triggered by Close Encounter with Tidal Circularization
本文提出木星质量行星与褐矮星质量行星密切接触后进入高偏心率逆行轨道，再经恒星潮汐圆化快速收缩轨道，从而形成逆行热木星的新机制。
2024-10-22 astro-ph.EP astro-ph.HE
The rings of Chariklo under close encounters with the giant planets
半人马座的人口是由小天体在巨行星之间徘徊，经常与这些行星进行近距离的引力相遇，这导致了混乱的轨道演化。最近，在半人马座10199 Chariklo周围发现了两个定义明确的狭窄环。环被假定在Chariklo的赤道平面上，并有圆形轨道。在这样的扰动轨道区域中，围绕着一个物体的一个定义明确的环系统的存在，提出了一个有趣的新问题。Chariklo的环在受到与巨行星近距离引力相遇的扰动时稳定吗？我们的方法来解决这个问题包括向前和向后的数值模拟的729个克隆的Chariklo，具有相似的初始轨道，为1亿年的时间。我们发现，平均而言，每个克隆人在其一生中遭受了超过150次与巨行星的近距离接触，这些行星位于所讨论的行星的希尔半径范围内。我们发现了一些极端的近距离接触能够显著破坏或扰乱Chariklo环。约3%的无性系失去年轮，约4%的无性系年轮受到严重干扰。因此，我们的研究结果表明，在大多数情况下（超过90%），与巨行星的近距离接触不会影响Chariklo类系统环的稳定性。因此，如果有一种有效的机制来创造环，那么这些结构可能在这些半人马座中很常见。
2016-04-25 astro-ph.EP
Extreme close encounters between proto-Mercury and proto-Venus in terrestrial planet formation
现代的类地行星形成模型需要在微行星盘中的0.5-0.7金的固体耗尽来解释水星的小质量。地球和金星类似物出现后，约1亿年的碰撞增长，而水星形成的扩散尾巴的星子盘。我们对质量限制在0.7-1.0 au的小行星盘进行了250次N体模拟，以研究Deng（2020）最近提出的近距离接触的统计数据，作为对水星高铁质量分数的解释。我们总共形成了39个水星类似物，所有的原水星类似物都被原金星分散在内部。在原金星获得0.7金星质量后，原水星通常会经历6次与原金星的极端近距离接触（最接近小于6金星半径）。在如此近的距离，潮汐相互作用已经可以显著地影响轨道运动，使得N体处理本身无效。如果考虑到轨道角动量的潮汐耗散，预计会有更多更近的相遇。混合N体流体动力学模拟，治疗轨道和遇到动力学自洽，是可取的评估程度的潮汐地幔剥离的原水星。
2020-08-23 astro-ph.EP
Close Stellar Encounters in Young, Substructured, Dissolving Star Clusters: Statistics and Effects on Planetary Systems
模拟和观测都表明，恒星形成于连续的、等级聚集的协会中，一旦反馈破坏了它们的母云，它们中的大多数就会分散到它们的星系场中。然而，在这些亚结构环境的早期演化过程中，恒星可能会经历彼此的近距离相遇，这可能会对它们的原行星盘或年轻的行星系产生重大影响。我们进行N-体模拟的早期演化的溶解，亚结构集群具有广泛的属性，目的是量化的预期数量和轨道元素分布的遭遇集群属性的函数。我们发现，子结构的存在下，既提高了遇到率，并修改遇到速度的分布相比，预期的动态放松集群。然而，这种提升只持续一段动态时间，因此预期的遭遇总数仍然足够低，以至于引力剥离不太可能对银河系中绝大多数恒星形成环境产生重大影响。我们简要地讨论了这一结果的影响模型的起源的太阳系，和自由浮动的行星。我们还提供了列表的遭遇率和轨道要素分布适合列入人口综合模型的行星形成在集群环境。
2013-04-29 astro-ph.EP
Transformation of Trojans into Quasi-Satellites During Planetary Migration and Their Subsequent Close-Encounters with the Host Planet
我们使用数值积分来研究在巨行星木星、土星、天王星和海王星迁移的后期阶段共振特洛伊和准卫星同伴的动力学演化。我们的迁移模拟从木星和土星的轨道开始，它们的轨道已经从相互的2：1平均运动共振中分离开来。海王星和天王星彼此分离，轨道偏心率被阻尼到接近它们当前的值。从这一点上，我们采用了一个行星迁移模型，其中迁移速度以特征时间尺度τ（e折叠时间）呈指数下降。我们进行了一系列的数值模拟，每一个涉及迁移的巨行星加上测试粒子特洛伊和准卫星。我们发现，天平动频率的特洛伊是类似的准卫星。这种相似性使得在行星迁移过程中，特洛伊和准卫星共振之间的物体来回动态交换成为可能。此外，在这些次级共振的影响下，准卫星的天平动振幅会被放大，直到它们与母行星近距离相遇并脱离共振。高分辨率的模拟结果显示，约80%的类卫星在木星的Hill半径（RH）内经历了一次或多次的近距离碰撞，因为它们被迫脱离类卫星共振。约有20%在R_H/4范围内，约有2.5%在R_H/10范围内。逃逸准卫星的近距离相遇发生在接近或甚至低于从主行星的2体逃逸速度。
2011-02-10 astro-ph.EP
Three body Simulations of a Primordial Black Hole Encounter with the TOI 2796 System
Institute of Astronomy Russian Academy of Sciences (INASAN)（俄罗斯科学院天体物理研究所）；Omsk State Technical University（鄂木斯克国立技术大学）
通过数值三体模拟原初黑洞与含热木星的TOI 2796系统相遇，得出行星被 eject、形成束缚三体系统、被原初黑洞捕获成双星并逃离恒星三种结果，凸显原初黑洞相遇动力学多样性及对行星系统塑造作用。
2026-07-07 astro-ph.EP astro-ph.GA
Binary planetesimals and their role in planet formation
小行星盘的动力学演化是行星形成的主要演化阶段之一。这些圆盘被认为是通过引力相遇和单个微行星之间的物理碰撞而进化的。近年来，在太阳系观测到了多颗双星微星，表明微星的双星度较高。然而，目前对星子盘形成和演化的研究并不能解释双星的作用。在这里，我们指出，引力遇到的双星子可以有一个重要的作用，在星子盘的演化。双星微行星催化微行星之间的近距离相遇，并能大大提高它们的碰撞率。双星也可以作为星子盘的额外热源，通过双星的引力势能转换成盘中星子的动能。
2010-12-02 astro-ph.EP
Memories of past close encounters in extreme trans-Neptunian space: Finding unseen planets using pure random searches
上下文已知的极端海王星外天体（ETNO）所遵循的路径有效地避免了来自四颗巨行星的直接引力摄动，但它们的轨道偏心率在0.69-0.97之间。太阳系动力学研究表明，如此高的离心率值可以通过近距离接触或长期扰动产生。在这两种情况下，都需要存在尚未发现的跨冥王星行星。目标。如果已知的ETNO的高偏心率是相对较近的近距离遭遇假定行星的结果，那么相当大的ETNO群与它们假定的扰动的相互节点距离可能仍然足够小，可以通过几何学来识别。为了证实或拒绝这种可能性，我们使用了蒙特卡罗随机搜索技术。方法.当两个任意轨道的交点距离足够小时，它们可能会发生近距离相遇。我们生成了数十亿个随机行星轨道，参数在相关范围内，并计算了相互节点距离与一组随机生成的轨道，参数与已知的ETNO及其不确定性一致。我们监测了哪些行星轨道与合成ETNO的潜在近距离接触次数最多，并研究了由此产生的分布。结果我们提供了狭窄的范围内的假定行星的轨道参数，可能经历了轨道变化遇到已知的ETNO。结论.我们的计算表明，如果散射是已知ETNO轨道修改的主要来源，则需要多个扰动。扰动者的位置可能不会超过600 AU，它们必须遵循适度偏心和倾斜的轨道，才能与多个已知的ETNO近距离相遇。
2021-02-03 astro-ph.EP
On the Fate of Unstable Circumbinary Planets: Tatooine's Close Encounters with a Death Star
轨道变得不稳定的环联行星可能会被其中一颗恒星抛出、吸积，甚至被捕获。我们量化这些渠道的相对速率，为二次星的质量分数0.1与轨道的1AU。最常见的结果是射血，发生率约为80%。如果双星系统轻易而草率地形成环双星行星，这个过程可能会使银河系充满自由漂浮的行星。在很大一部分时间里，大约20%，不稳定的行星会撞击主星或副星。我们跟踪了一个类似于彗星的行星是否会在近距离通道中经历潮汐剥离事件，并发现这些事件不足以改变行星的轨迹，尽管这可能是从一个由这个过程产生的自由浮动行星的结构变化中观察到的。
2015-11-10 astro-ph.EP
Populating The Milky Way: Characterising Planet Demographics by Combining Galaxy Formation Simulations and Planet Population Synthesis Models
本文结合 HESTIA 星系形成模拟与行星族群合成模型，研究银河系不同区域的行星出现率差异，发现薄盘中巨行星出现率远高于厚盘，而低质量类地行星在厚盘更丰富，揭示了恒星金属丰度对行星人口统计特征的关键影响。
2024-04-02 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
V-type Near-Earth asteroids: dynamics, close encounters and impacts with terrestrial planets
与行星相撞的小行星在成分和分类类型上各不相同。近地小行星（NEAs）中有V型，即通过光谱观测分类的玄武岩小行星。在这项工作中，我们研究了V型近地小行星与地球、火星和金星以及月球相撞的概率。我们进行了相关性分析的V型小行星可能产生的陨石坑。为了实现这一目标，我们进行了数值模拟和统计分析的近距离接触和影响之间的V型近地小行星和类地行星在未来10万年。我们发现，V型近地小行星确实可以与所有行星，特别是地球发生撞击，平均每1200万年发生一次。地球上有四个可能由V型近地小行星造成的候选陨石坑。
2016-10-15 astro-ph.EP
Capture of Irregular Satellites via Binary Planetesimal Exchange Reactions in Migrating Planetary Systems
通过记录星子和行星之间的相遇，我们计算了在一个数值积分的两行星系统，是由于迁移与外部星子带的相互作用遇到的分布。只有当双星微行星与行星缓慢而近距离相遇时，才有可能通过与双星微行星的交换反应捕获围绕行星运行的不规则卫星。在我们的模拟中，我们发现星子和行星之间的近距离缓慢相遇主要发生在最外层而不是最内层的行星上。考虑到行星轨道穿越双星微星首先会被潮汐破坏，我们估计了潮汐破坏和不规则卫星捕获的概率。我们估计，一个二进制的小行星被捕获，并成为一个不规则的卫星海王星质量外行星的概率是大约1/100的质量和分离类似的transneptunian小行星二进制的二进制。如果年轻的系外行星碎片盘上有一个双星小行星群，那么向外迁移的外行星应该有被捕获的不规则卫星群。我们讨论解释发射与系外行星北落师门b的碰撞演化捕获的不规则卫星人口补充，由于行星迁移。
2011-12-02 astro-ph.EP
Formation of Centaurs' rings through their partial tidal disruption during planetary encounters
半人马座是在木星和海王星之间运行的小行星，它们与一个或多个巨行星有交叉轨道。最近的观测和对以前观测的重新解释揭示了10199 Chariklo和2060 Chiron周围存在环系统。然而，围绕这样一颗小行星的环系统的起源仍然是一个悬而未决的问题。在这里，我们提出，一个与巨行星近距离接触的差异化物体的潮汐破裂可以自然地在半人马座周围形成不同的环卫星系统。在近距离接触期间，经过物体的冰冷地幔优先被行星的潮汐力撕裂，碎片主要分布在最大残留体的洛希极限内。假设在冰冷的地幔下面存在$20-50$ wt%硅酸盐核，当天体以无穷远的相对速度$3-6$ km s $^{-1}$和8 h的初始自转周期通过行星洛希极限的$0.4-0.8$时，形成了一个粒子盘。所得环质量为中心物体质量的$0.1-10$ %。这样的粒子盘预计会径向扩散，扩散超过罗氏极限的物质将吸积到卫星中。我们的数值结果表明，环的形成将是这种极端近距离接触的自然结果，半人马座自然可以有这样的环系统，因为它们穿过巨行星的轨道。
2016-09-01 astro-ph.EP
Giant planet formation in stellar clusters: the effects of stellar fly-bys
这项工作的主要目的是研究抛物面恒星遭遇对形成在原行星盘内的木星质量巨行星演化的影响。我们认为质量吸积和迁移历史的遭遇距离的函数的效果。我们使用一个基于网格的流体动力学代码进行二维模拟的一个系统，包括一个巨大的行星嵌入在一个气体盘围绕恒星，这是由一个路过的恒星上的扰动，抛物线轨道。圆盘模型扩展到50天文单位，抛物面碰撞被认为是碰撞参量范围从100 - 250天文单位。与以前的工作一致，我们发现，在< 150 AU的情况下，圆盘会被显著的潮汐截断，并且通过恒星从圆盘中去除角动量会导致大量的气体流入圆盘。嵌入行星形成的空隙充满了气体，导致行星上的气体吸积率突然增加。气体流过间隙并进入内盘，导致施加在行星上的正内盘扭矩增加，从而导致持续的向外迁移。对于较弱的相互作用，对应于> 250 AU的相遇距离，我们发现行星盘系统经历最小的扰动。我们的研究结果表明，在年轻的星团恒星飞掠可能会显着修改的质量和轨道参数的巨行星内形成的原恒星盘。经历过这种遭遇的行星预计会比没有经历过抛物线遭遇的行星质量更大，并且轨道的半长轴更大。
2009-12-07 astro-ph.EP
Orbital Perturbations of the Galilean Satellites During Planetary Encounters
Nice巨行星动力学不稳定性和迁移模型可以解释现今太阳系的许多性质，并可以用来约束其早期结构。根据类地行星的约束和小行星带的动力学结构，在尼斯模型的跳跃木星版本中，木星遇到了一个冰巨星。在这里，我们研究伽利略卫星在跳跃木星模型中的生存。这是一个重要的问题，因为冰巨人的遭遇，如果足够深，可能会动态地扰乱伽利略卫星的轨道，并导致难以置信的结果。我们进行了数值积分，我们跟踪了行星相遇对伽利略卫星的影响。我们考虑了Nesvorny & Morbidelli（2012）中的三个不稳定性案例，它们在遭遇的数量和分布上都不同。我们发现，在一种情况下，近距离接触的数量相对较少，伽利略卫星轨道没有受到显着影响。在另外两颗卫星中，所有卫星的轨道偏心率都因遭遇而被激发，木卫四的半长轴发生了变化，并且在很大一部分试验中，内部三颗卫星的拉普拉斯共振被破坏。随后的潮汐演化抑制了偏心率，并可以在拉普拉斯共振中重新捕获卫星。一个更重要的约束是卫星的轨道倾角，它可以在相遇时被激发，而不会被潮汐明显衰减。我们发现，Nesvorny & Morbidelli（2012）的一个不稳定性案例显然不符合这一约束。这表明木星的规则卫星可以用来限制跳跃木星模型中的相遇性质，并帮助我们更好地理解早期太阳系是如何演化的。
2014-05-08 astro-ph.EP
Planetary Architectures in Interacting Stellar Environments
系外行星系统的发现挑战了一些行星形成的理论，这些理论假设主恒星及其行星的演化是不受干扰的。然而，在一个行星系的生命周期中，星团与飞掠恒星和双星的相互作用可能相对常见。在这里，通过高分辨率的$N$体模拟的恒星行星系统的干扰（恒星和双星），我们探讨了重新配置的行星系，由于遇到。特别是，通过集中在强散射制度的探索，我们得到的遭遇，导致行星喷射，行星转移和碰撞的闯入者恒星/二进制，作为一个功能的环境（密度，速度色散）的特性，并为不同质量的飞越恒星/二进制的分数。我们发现，双闯入者可以显着增加的截面的行星喷射和碰撞，而他们只有轻微的改变截面的行星转移。因此，在双星比例高的环境中，浮动行星预计相对常见，而在双星比例低的环境中，行星抛射和转移的截面相当，两颗恒星之间的行星交换速率将与自由浮动行星的产生速率相当。
2020-02-13 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Formation of Free-Floating Planets via Ejection: Population Synthesis with a Realistic IMF and Comparison to Microlensing Observations
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University（李政道研究所，上海交通大学）；Earth-Life Science Institute, Institute of Science Tokyo（地球生命研究所，东京科学大学）；Department of Astronomy, School of Science, Westlake University（西湖大学理学院天文学系）；School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学物理与天文学院）
本研究基于 Monte Carlo 族群合成与 N-body 模拟，探讨了自由漂浮行星（FFPs）经行星散射弹射的形成机制，发现预测质量函数与微透镜观测大致吻合，并预测每颗恒星约含1.20颗弹射行星。
2025-11-05 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Planet-moon ejections in close stellar encounters
University of Leiden（莱顿大学）；Forschungszentrum Jülich（于利希研究中心）
研究近距离恒星相遇中行星-卫星抛射，通过数值散射实验量化卫星保留概率和抛射截面，确定有利轨道条件，发现其构成产生FFPMs的可行通道，为抛射历史提供诊断，相关调查或能探测流浪行星周围卫星。
2026-08-14 astro-ph.EP
The effect of dynamical interactions in stellar birth environments on the orbits of young close-in planetary systems
本文通过N体模拟研究恒星飞掠对近距离超级地球/亚海王星系统的影响，发现单次飞掠即可通过碰撞和相互倾角激发改变系统结构，减少可观测凌星行星数量，从而解释单次凌星系统过剩现象。
2024-07-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
Fugitives from the Hungaria region: close encounters and impacts with terrestrial planets
匈牙利小行星的轨道位于$1.78< a< 2.03$ AU、$e<0.19$、$12^\circ<i<31^\circ$之间的元素空间区域，可能是近地小行星的来源。这些小行星以（434）匈牙利命名，相对较小，因为该组中最大的成员直径仅为11公里。它们主要受到木星和火星的扰动，可能成为火星穿越者，之后，它们甚至可能穿越地球和金星的轨道。在本文中，我们分析了近距离接触和可能的影响逃逸匈牙利与类地行星。在大约8000个已知的匈牙利人中，我们选择了200个位于该组边缘的物体。我们将它们1亿年来的轨道整合在一个简化的行星系（火星到土星）模型中，该模型只受引力的影响。我们挑选了一个样本的11个对象（每个有50个克隆）与大的变化，在半长轴，并重新启动数值积分的引力模型，包括行星从金星到土星。由于近距离接触，其中一些会达到高倾角和偏心率，这反过来又会导致对金星，地球和火星的相对较高的速度影响。我们统计分析了所有与类地行星的近距离接触和撞击，并确定了这些虚构的匈牙利行星的接触和撞击速度。
2013-04-09 astro-ph.EP stat.AP
Resolving Close Encounters: Stability in the HD 5319 and HD 7924 Planetary Systems
对系外行星的径向速度搜索已经在附近明亮的恒星周围发现了许多多行星系统。这种技术的一个优点是，它通常采样的轨道外的下/上合，可能允许开普勒元素的偏心率和幅角的近星点，以很好的特点。其中一些系统的轨道结构显示出近距离行星相遇的迹象，这可能会使系统不稳定。我们提供了一个深入的分析两个这样的系统：HD 5319和HD 7924，共面轨道的情况下，系统的快速不稳定的结果。在这些系统中，外行星的近星点参数约束很差，这进一步强调了进行详细研究的必要性。通过动力学模拟对参数空间进行详尽的扫描，揭示了每个系统中两个外行星之间特定的相互倾斜，这些倾斜允许在长时间尺度上保持稳定的配置。我们比较这些配置与平均运动共振作为可能的稳定源。最后，我们讨论了相关的多行星开普勒轨道的解释，并建议额外的意见，这将有助于解决系统的稳定性。
2016-09-23 astro-ph.EP
Stripping a debris disk by close stellar encounters in an open stellar cluster
碎片盘是围绕主序星的任何行星系统的组成部分。我们研究近距离的恒星相遇是否可以破坏和剥离其星子在其诞生的不断扩大的疏散星团与恒星数密度下降超过100万年的碎片盘。这种剥离会影响尘埃的产生，从而影响磁盘的可探测性。我们列出了在100和1000天文单位之间的错过距离恒星飞掠期间剥离的星子的分数，并为几个质量比的中心通过恒星。然后，我们估计了几个以初始恒星密度为特征的膨胀疏散星团一生中近距离恒星相遇的数量。我们发现，对于一个标准的盘，其内外半径分别为40和100天文单位，在恒星密度小于1000 pc^-3的普通嵌入星团中诞生的恒星周围，超过1亿年的星子不会损失。与此相反，我们发现，在猎户座型星团中诞生的恒星周围，恒星密度大于20 000 pc^-3的恒星在这一时间尺度上会严重耗尽其星子。在这样的环境下，超过1亿年，一个盘在M矮星周围会损失超过97%的星子，在太阳型恒星周围会损失超过63%，在A矮星周围会损失超过42%。我们粗略估计，三分之二的恒星可能诞生在这样高密度的星团中。这可能部分解释了为什么在低质量恒星周围观察到的碎片盘较少。
2011-07-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stability of planetary systems within the S-star cluster: the Solar system analogues
一个由大约40颗恒星（所谓的S星）组成的动态松弛的致密星团居住在银河系的中心区域。它们的恒星围绕Sgr A $^*$大质量天体旋转。为了了解行星系在一个特定的环境，如围绕Sgr A $^*$的动力学演化，我们进行了直接N-体模拟的行星系嵌入在S-星团。在这项工作中，我们调查的短期稳定性的行星围绕S-恒星的密切相互作用后，与中央的大质量黑洞我们的银河系。我们发现，行星系经历遭遇SMBH和附近的恒星。我们确定的频率和强度的行星系的遭遇与附近的恒星，因为这些遭遇显着增加系统分配到S-恒星更接近SMBH。SMBH严重破坏了行星系的稳定性，尽管我们注意到行星系的相互偏心率和倾角的小振荡可能是由行星-行星耦合和两个行星之间的近共振效应引起的。我们获得的幸存者行星（$\sim 51\%$）的比例估计，并发现行星剥离从他们的宿主恒星通常被捕获在Sgr A $^*$附近的近轨道。我们注意到，当气体巨星被潮汐扰乱时，类地行星不会。我们估计，Sgr A $^*$耀斑可能是由于\textit{starless}巨行星的潮汐破裂事件。
2022-02-22 astro-ph.EP astro-ph.GA
The fragility of the Uranian moons during the giant planet instability
Johns Hopkins APL（约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室）；Planetary Science Institute（行星科学研究所）；University of Oklahoma（俄克拉荷马大学）；Rice University（莱斯大学）；Southwest Research Institute（西南研究院）
研究通过模拟巨行星不稳定期间的碰撞事件，发现木星和海王星卫星系统的生存概率均低于15%，并探讨了碰撞对卫星系统破坏的影响。
2026-03-23 astro-ph.EP
Capture of satellites during planetary encounters A case study of the Neptunian moons Triton and Nereid
单-双星散射可能导致交换，其中单个物体捕获双星的一个分量，形成新的双星。这在恒星-行星对和单个恒星的相遇中得到了很好的研究。在这里，我们探讨的应用程序的交换机制，一颗行星-卫星对和另一颗行星的引力位的中心恒星。作为一个案例研究，我们专注于一个卫星轴承对象和海王星之间的遭遇。我们调查海王星是否可以从该物体捕获卫星，以及捕获的卫星是否具有类似于海王星卫星海卫一和海卫二的轨道。利用$N$ -体模拟，研究了不同遭遇距离下的捕获概率。捕获后，我们使用一个简单的分析参数，以估计如何捕获轨道下的碰撞和潮汐效应的演变。我们发现，如果海王星穿过施主行星的卫星系统，平均捕获概率达到$\sim$ $10\%$。大多数被海王星捕获的卫星都有高度偏心的轨道。捕获后，大约一半的捕获物，特别是那些在紧密轨道上的，可以被循环，要么只通过潮汐，要么通过碰撞+潮汐，变成类似海卫一的物体。另一方面，在更远的地方捕获，保持在像Nereid那样的宽而偏心的轨道上。这两种类型的卫星都可以在同一次遭遇中被捕获，它们的轨道倾角分布很广。因此，海卫一自然有$\sim$ 50%的机会逆行。类似的过程可能适用于系外行星系统，我们的模型预测，在行星散射期间，系外卫星可以从一个行星跳到另一个行星。具体来说，应该有两个不同的被捕获卫星群：一个位于近距离圆形轨道上，另一个位于远距离偏心轨道上。这两个种群可能有高度倾斜的逆行或逆行轨道。
2020-06-24 astro-ph.EP
Rings under close encounters with the giant planets: Chariklo vs Chiron
2014年，在半人马座（10199）Chariklo周围发现了两个定义明确的环。这是第一次在一个小身体周围发现这种结构。2015年，有人提出半人马座（2060）凯龙星也可能有一个环。在之前的一项研究中，我们分析了与巨行星的近距离接触将如何影响Chariklo的环。最有可能的结果是环的生存。在目前的工作中，我们扩大我们的分析（2060）凯龙星。除了Chariklo之外，Chiron是目前唯一已知的拥有戒指的半人马。通过应用与\cite{araujo2016}相同的方法，我们对由729个凯龙星、太阳和巨行星的克隆体组成的系统进行了数值积分。计算了在研究期间的一个半衰期内破坏凯龙星环的近距离接触次数。然后将这个数字与Chariklo的近距离接触次数进行比较。我们发现，凯龙星由于与巨行星的近距离接触而失去环的可能性大约是Chariklo的六倍。我们的分析表明，与Chariklo不同，Chiron更有可能保持在相对低倾角和高离心率的轨道上。因此，我们发现，在凯龙类轨道的机构是不太可能保留环比那些在Chariklo类轨道。总的来说，为了观测的目的，我们得出结论，轨道上具有高倾角和低离心率的较大天体应优先考虑。
2018-07-05 astro-ph.EP
On the survivability of a population of gas giant planets on wide orbits
本文通过N体模拟研究近距离恒星交会对宽轨道巨行星的瓦解作用，发现单次交会即可显著散射或释放行星，表明低观测出现率不排除盘不稳定性模型下此类行星最初大量存在。
2023-07-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
The New Generation Planetary Population Synthesis (NGPPS). II. Planetary population of solar-like stars and overview of statistical results
我们希望了解不同的物理过程和初始属性对行星人口统计的全球可观察后果。我们使用第三代伯尔尼模型进行行星人口合成。我们合成了五个种群，每个种群每个圆盘的月球质量胚胎的初始数量不同：1，10，20，50和100。最后一个是我们在1颗太阳质量恒星周围的名义人口。只要每个系统中至少有10个胚胎，巨行星的性质就不会发生太大变化。因此，对巨星的研究可以通过需要更少计算资源的模拟来完成。对于内类地行星，只有100个胚胎的群体才能达到巨大的影响阶段。在这个群体中，每个行星系平均包含8颗质量大于1 $M_\oplus$的行星。在所有轨道距离上都有巨行星的系统比例为18%，但只有1.6%的系统在> 10 au。拥有巨行星的系统平均包含1.6颗这样的行星。类地行星和超级地球行星的频率分别在恒星[Fe/H]为-0.2和0.0时达到峰值，由于缺乏构建模块，并且由于[Fe/H]较高时更大质量的动态活跃行星的有害生长，[Fe/H]较低时受到限制。更大质量的行星（海王星，巨星）的频率随着[Fe/H]单调增加。行星在5-50 $M_\oplus$范围内的快速迁移被多个低质量内行星在多胚胎种群中的存在所减少。我们提出了一个最全面的模拟（外）行星系的形成和演化的日期。在理论上，它们提供了一个框架来观测测试特定物理过程的理论模型的全局统计结果。这是发展行星形成和演化的标准模型的一个重要因素。
2021-10-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planetary population synthesis
在恒星天体物理学中，布居合成技术已经成功地应用了几十年。对于行星来说，它仍然是一个年轻的方法，只是在最近几年才变得重要，因为已知的太阳系外行星的数量迅速增加，以及统计观测约束的相关增长。通过行星人口合成，行星形成和演化理论可以在这些限制条件下得到检验。在这篇关于行星星族合成的综述中，我们首先简要地列出了关键的观测限制。然后，工作流程的方法和它的两个主要组成部分，即全球端到端模型预测行星系的性质直接从原行星盘的属性和概率分布，这些初始条件。在文献中的各种人口合成模型的概述。在全球模型中考虑的物理过程的子模型进行了描述：原行星盘的演变，行星的固体和气体的吸积，轨道迁移，和N体之间的相互作用，同时增长的原行星。接下来，典型的人口合成结果的形式说明了新的合成与最新一代的伯尔尼模型。行星形成轨道，行星在质量距离和半径距离平面的分布，行星质量函数，以及行星半径，半长轴和光度的分布，与基本的物理过程相关联，并与它们的观测对应物进行比较。最后，我们强调了人口合成模型所做的最重要的预测，并讨论了从这些预测中吸取的教训-无论是后来的观测证实和那些拒绝。
2018-04-04 astro-ph.EP
Dynamical evolution of a young planetary system: stellar flybys in co-planar orbital configuration
恒星在星团中的飞掠可能会扰动年轻行星系的演化，表现为盘截短、行星迁移和行星质量吸积。我们研究了在一个典型的开放的年轻星团中，一个年轻的行星系在一次近距离恒星相遇过程中的反馈。我们考虑5个质量的恒星扰动：0.5，0.8，1，3和8 M $_{Sun}$，在共面，顺时针和逆行轨道相对于行星盘，变化的pertruber-host星轨道近星点从100 AU到500 AU。我们用光滑粒子流体动力学程序GaSPH对一个由太阳型恒星组成的系统进行了3D建模，该恒星被一个低密度盘包围，其中嵌入了一颗巨大的行星。我们重点讨论了表征盘和行星的全局参数的动力学演化，如包含盘质量的$63.2\%$的拉格朗日半径、行星到其主星的距离、行星轨道偏心率和行星质量吸积。我们发现，大部分的模拟系统显示一个显着的磁盘截断后，一个单一的近距离接触，木星的最终轨道距离，从中央恒星，低于未扰动的情况下，最后，扰动系统显示出最终的质量吸积的类木行星大于非扰动的情况。因此，恒星飞掠会显著地扰动年轻行星系的动力学，而不管恒星扰动的轨道配置如何。在这样的实验中，恒星近距离碰撞对最终的圆盘半径和类木行星的轨道参数有很大的影响。
2020-10-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stability of Multiplanetary Systems in Star Clusters
大多数恒星形成于星团和恒星相关的。为了理解星团环境在塑造行星系统动力学演化中的作用，我们对N=2k、8 k和32 k恒星的三种不同星团环境中的四个行星系模型进行了直接$N$体模拟.在每个星团中，一个最初相同的行星系的系综被分配给具有$\sim 1 M_{\odot}$的太阳型恒星，并演化了5千万年。我们发现，随着原行星盘的耗尽，外部扰动和行星-行星相互作用是导致行星系不稳定的两个驱动机制。行星的存活率从N=2k的星系团的$\sim 95\%$到N= 32 k的星系团的$\sim 60\%$不等，这表明除了中心区域外，大多数行星系确实可以在低质量的星系团中存活。我们还发现，通过恒星碰撞的行星抛射是累积的过程，因为只有$\sim 3\%$的遭遇是强大到足以激发偏心率的$Δe \geq 0.5$。短周期行星可以通过与长周期行星的轨道交叉而受到扰动。当考虑到行星与行星之间的相互作用时，行星的弹射率几乎翻了一番，因此多重性增加了行星系的脆弱性。在每一个系综中，行星轨道的$\sim 0.2\%$由于恒星相遇的随机方向而变得逆行。我们的研究结果预测，年轻的低质量星团是下一代行星调查的有希望的地点，但在密集的球状星团，如47 Tuc，预计低行星探测率。然而，在密度较大的恒星环境中，行星的轨道周期可能较短，这提高了它们的可探测性。
2017-06-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Implications for the formation of Oort cloud-like structures and interstellar comets in dense environments
Institute of Science and Technology Austria (ISTA)（奥地利科学技术研究所）
研究密集环境中行星盘与恒星相遇对彗星分布的影响，发现紧凑盘形成柯伊伯带，扩展盘形成奥尔特云及星际彗星。
2026-04-27 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Multiple timestep reversible $N$-body integrators for close encounters in planetary systems
本文提出多时间步、近时间可逆的 Wisdom–Holman 自适应推广积分器，用于行星近距离交会，在保持长期误差优势的同时较 \ exttt{SYMBA} 最高提速2.6倍。
2024-04-06 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Hybrid methods in planetesimal dynamics (I) : Description of a new composite algorithm
原行星系统是行星形成的温床，其形成和演化是一个涉及多个数量级的复杂动力学问题。为了达到这个目的，我们提出了一种新的混合算法，结合了福克-普朗克方法的优点，一个纯粹的直接求和N-体计划，与一个非常准确的整合密切接触的轨道演化的较大机构的统计模型，设想模拟非常大量的较小的星子在光盘。直接求和技术在历史上曾发展用于研究稠密的恒星系统，如疏散星团和球状星团，以及在恒星数量限制的范围内的星系核。为使直接求和N体技术适应行星动力学而进行的修改的数量并非没有要求，需要进行修改。这些措施包括密切接触的方式进行治疗，以及选择过程中的“邻居半径”的粒子和扩展的厄米计划，用于第一次在这项工作中，以及实施的中心潜力，阻力和调整的正规化治疗。对于星子盘的统计描述，我们采用福克-普朗克方法。我们包括动态摩擦，高速和低速的遭遇，遥远的遭遇以及气体和碰撞阻尼的作用，然后将模型推广到非均匀光盘。然后，我们描述了这两种技术的结合，以解决整个问题的星子动力学在一个现实的方式通过过渡质量整合的粒子根据其质量的演变。
2011-05-30 astro-ph.EP astro-ph.GA
Planet Population Synthesis
随着越来越多的系外行星被发现，人口作为一个整体的统计特性成为行星形成模型提供了一个详细的过程中发挥作用，在这个形成和观察到的人口之间的联系的描述独特的约束。行星人口综合提供了这样一种联系。该方法允许研究各个过程的不同物理模型（例如，原行星盘结构和演化、星子形成、气体吸积、迁移等）影响新兴行星人口的整体属性。出于必要，行星人口合成依赖于对复杂过程的简化描述。这些描述可以从这些过程的更详细的专门模拟中获得。本章的目的是双重的：1）提供进入行星人口合成的两种主要方法的物理学的概述，2）展示所取得的一些结果，并说明如何使用它来提取模型的约束条件，并帮助解释观测结果。
2014-03-11 astro-ph.EP
Planetary systems in a star cluster I: the Solar system scenario
年轻的恒星大多数是在致密的恒星环境中发现的，甚至我们自己的太阳系也可能是在一个星团中形成的。在这里，我们数值探索的行星系的演变类似于我们自己的太阳系的星团。我们研究了星团中行星系的演化。大多数恒星相遇是潮汐的、双曲线的和绝热的。一小部分行星系在5000万年内从星团逃逸;逃逸速度较低的行星系统在逃逸过程中和之后通常保持完整。虽然星团内的大多数行星系保持完整，但在前5000万年期间，一个子集受到强烈扰动。随着时间的推移，0.3%-5.3%的行星会逃逸，有时会在恒星相遇后长达数千万年。木星的存活率最高，而天王星和海王星的逃逸率最高。除非直接受到恒星相遇本身的影响，木星经常作为一个屏障，保护类地行星免受外部行星系的扰动。在低密度环境中，木星提供保护，使其免受外部行星系的扰动，而在高密度环境中，邻近恒星对木星的直接扰动会破坏可居住带行星。存在于5000万年前的星团中的行星系之间以及逃逸的行星系之间的多样性很高，这有助于解释在星团和银河系中观测到的系外行星系统的高度多样性
2019-08-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Constraining disk evolution prescriptions of planet population synthesis models with observed disk masses and accretion rates
虽然行星通常在主序星周围被发现，但导致它们形成的过程仍然远未被理解。目前的行星人口合成模型，其目的是描述从原行星盘阶段的行星形成过程的时间外行星被观察到，依赖于处方的基本属性的原行星盘行星的形成和演变。本文综述了近年来在测量盘质量和盘星相互作用性质方面的进展，质量吸积率，在大样本的年轻恒星物体需要更仔细的比较模型和数据。我们进行了初步的关键评估的假设行星合成人口模型，通过在质量吸积率和磁盘质量的模型和目前可用的数据之间的关系。我们发现，目前使用的磁盘模型预测的质量吸积率与测量的一致，但比观察到的值低得多的传播。这种差异主要是因为模型的粘性时间尺度比重现观测所需的时间尺度更小。我们还发现了一个过剩的弱吸积盘的模型中，巨行星已经形成相对于典型的磁盘的观察。我们认为，要么是现实中形成的巨行星较少，要么是行星吸积的处方预测行星上的吸积太高。最后，过渡盘与大腔的性质的比较证实，在许多这些对象中，观察到的吸积率高于模型预测的。另一方面，PDS70是一个过渡盘，在空腔中检测到两颗巨行星，显示出与模型预测一致的质量吸积率。
2019-09-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
A substellar flyby that shaped the orbits of the giant planets
University of Toronto at Scarborough（多伦多大学士嘉堡分校）；University of Toronto（多伦多大学）；The University of Arizona（亚利桑那大学）
本文提出一次2-50倍木星质量亚恒星天体的近距离飞掠可解释太阳系巨行星的偏心率和倾角，并估计该事件发生概率约为九千分之一。
2025-11-04 astro-ph.EP astro-ph.GA
Hypothetical hyperbolic encounters between Venus and proto-Mercury that partially \ stripped away proto-Mercury's mantle
与太阳系中的所有其他类地行星相比，水星有一个异常大的金属核心，占其质量的70%。巨大的撞击可以去除一个南极原水星的硅酸盐地幔的重要部分，并形成富含铁的今天的水星。然而，这种高温的巨大撞击似乎与现今水星上中等挥发性元素的保留不一致（Peplowski等人，2011年）。我们模拟了原水星和原金星之间的一系列双曲线相遇，这可能发生在混沌的早期太阳系。原水星的潮汐破坏总是会移除部分硅酸盐地幔，而其铁核保持完整。我们发现，在有利的情况下，四次近距离接触快速旋转的弹丸（来自以前的遭遇）可以导致今天的水星铁馏分。当自旋和轨道角动量不总是一致时，需要更多的遭遇。这些双曲线的遭遇有各种各样的结果，如轨道衰变，双行星和自旋速率的变化。这些结果表明，在行星吸积的N体模拟中，适当处理近距离接触的重要性。
2019-12-11 astro-ph.EP
Dynamics of Planetary Systems Within Star Clusters: Aspects of the Solar System's Early Evolution
大多数行星系--包括我们自己的--都诞生在星团内，在那里与邻近恒星的相互作用可以帮助塑造系统架构。本文发展了一个轨道平均的形式主义来描述集群的平均场效应，以及长周期恒星相遇的物理。我们的长期的方法可以分析描述集群环境的动态后果，其组成行星系。我们分析了特殊情况下产生的哈密顿量，对应于偏心率的演变驱动的平面遇到，以及双曲扰动耗散磁盘。随后，我们将我们的研究结果应用到我们的太阳系的早期演化，在那里集群的集体潜力扰动的太阳系的平面，恒星的遭遇行为，以增加柯伊伯带的速度色散。我们的结果是双重的：首先，我们发现星系团效应可以通过$\lesssim1°$改变太阳系的平均面，因此不足以解释太阳的$ψ\approx6°$不稳定性。其次，我们描绘恒星飞掠激发冷经典柯伊伯带的轨道色散的程度，并表明，虽然恒星飞掠可能会增加冷带的倾斜度的观测量，由此产生的分布是不兼容的数据。相应地，我们的计算对恒星数密度和太阳在其诞生星团中的停留时间的乘积$η\,τ\lesssim2\times10^4\,$ Myr/pc $^3$设置了上限。
2020-02-13 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Planetary population synthesis
本文综述行星族群合成方法的最新进展，比较四个近期模型输出并分析假设对结果的影响，指出未来需整合磁风盘演化、行星迁移及混合吸积模式以应对JWST等观测计划带来的新证据。
2024-09-30 astro-ph.EP
The Exoplanet Population Observation Simulator. II -- Population Synthesis in the Era of Kepler
从开普勒等大型巡天中获得的行星系性质的集合为行星形成和演化提供了关键约束。然而，这些限制只能应用于行星形成模型，如果观测偏差和选择效应得到适当的解释。在这里，我们展示了如何epos，系外行星人口观测模拟器，可以用来约束行星形成模型比较伯尔尼行星人口合成模型的开普勒系外行星系统。我们编译了一系列的诊断，基于不同类别的行星和多行星系统的架构的发生率，可用作未来和当前建模工作的基准。总的来说，我们发现，一个模型与100个种子行星核心每个原行星盘提供了一个合理的匹配大多数诊断。基于这些诊断，我们确定的物理特性和过程，将导致伯尔尼模型更紧密地匹配已知的行星系。这些是：将内盘边缘的行星陷阱向外移动;增加迷你海王星的形成效率;减少形成可观测行星的恒星比例。最后，我们展望了宜居带中行星的组成，并强调大多数小于1.7地球半径的模拟行星具有大量的氢气氛。本文中使用的软件可在https://github.com/GijsMulders/epos上在线获取，以供公众审查
2019-12-13 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
