Primary Velocity and Orbital Phase Effects on Planetary Detectability from Small Epoch Number Data Sets
高分辨率光谱数据的互相关分析最近在直接探测行星信号和表征其大气方面取得了巨大成功。一种这样的技术旨在在多个历元观测系统,并将每个历元测量的行星径向速度组合成行星开普勒轨道速度$K_p$的测量值,构成行星信号的直接检测。最近的工作表明,在几个历元($\sim$ 5)的数据集,意外的结构可能会出现在一个高水平,模糊的行星检测。在这项工作中,我们期待模拟研究是否有方法来减少这种结构化的噪音在少数时期的数据集通过仔细规划的观察。观测日期的选择允许观测者选择主(恒星)速度-通过一组系统速度和选定的质心速度-和行星轨道相,所以我们专注于这两个参数的影响。我们发现,时代采取的主要速度接近零时,恒星线保持相对固定的地球静止框架,大大降低了结构化噪声的水平,并允许更强的行星检测,平均两倍以上的意义的检测与时代使用随机选择的主要速度。根据这些结果,我们建议希望建立高分辨率多历元数据集的观测者将其系统具有接近零的主要速度的夜晚作为目标。
2021-04-15 astro-ph.EP
The HD 181433 Planetary System: Dynamics and a New Orbital Solution
我们对HD 181433行星系的轨道稳定性进行了详细的分析,发现它在很宽的轨道偏心率、半长轴和相互倾角范围内表现出很强的动力学不稳定性。我们还分析了Campanella(2011)提出的另一种系统架构的行为,发现它比原来的解决方案提供了更大的稳定性,这是由于行星被困在强烈的相互共振中。我们利用最近的观测结果对系统进行了全面改装,产生了一个新的行星解决方案。HD 181433 d的最佳轨道是半长轴6.60 $\pm$ 0.22天文单位,偏心率0.469 $\pm$ 0.013。对这种新系统架构的广泛模拟表明,它在广泛的潜在轨道参数空间范围内是动态稳定的,这增加了我们对新解决方案代表系统真实情况的信心。我们的工作突出了与轨道拟合过程相一致地对候选行星系进行动力学模拟的优势,以及支持对径向速度行星搜索目标的持续监测。
2019-06-13 astro-ph.EP
Normalized angular momentum deficit: A tool for comparing the violence of the dynamical histories of planetary systems
对多行星系统中系外行星轨道特征的星群研究突出表明,行星的平均轨道偏心率与其宿主系统的行星数量(即其多重性)之间存在一种负相关关系。提出这种效应是为了反映行星系动态演化中不同程度的暴力。以往的工作表明,具有相似轨道结构的行星系动力学演化的相对剧烈程度可以通过计算它们的角动量亏损(AMD)来进行比较。我们研究了使用更一般的度量来对具有不同轨道结构的行星系进行类似比较的可能性。我们考虑了AMD的修改版本,归一化角动量亏损(NAMD),并使用它来研究99个多行星系统的样本,其中包括目前最好的太阳系外系统和太阳系,即具有紧凑和宽轨道结构的行星系。我们验证了NAMD允许我们比较具有不同轨道结构的多行星系统的动力学历史的暴力。我们确定了NAMD和行星系的多重性之间的关系,其中以前观察到的偏心率多重性的关系是一个反射。我们的研究结果似乎表明,动力学不稳定性和混沌演化的阶段并不罕见的行星系。他们还认为,行星形成过程在产生高多重性系统方面的效率可能高于目前已知的人口。
2020-03-23 astro-ph.EP
Search for a circum-planetary material and orbital period variations of short-period Kepler exoplanet candidates
最近,Rappaport等人(2012)发现了一颗独特的短周期水星大小的开普勒系外行星候选者KIC 012557548 b。这个物体是一颗正在凌日的解体系外行星,有一个环绕行星的物质--彗星状的尾巴。像KIC 012557548 b这样的近距离系外行星受到最大的行星-恒星相互作用的影响。这种相互作用可以具有各种形式。在某些情况下,它可能会导致彗星状尾巴的形成。与主星的强相互作用,和/或额外行星的存在可能会导致行星轨道周期的变化。我们的主要目标是寻找类似于KIC 012557548 b的彗星尾巴和长期的轨道周期变化。我们对短周期开普勒系外行星候选者中彗星状尾巴形成的频率感到好奇。我们集中在一个样本的20个接近的候选人与一个类似的周期KIC 012557548 b从开普勒任务。
2014-10-06 astro-ph.EP
Orbital stability in the Solar System for arbitrary inclinations and eccentricities: planetary perturbations versus resonances
本文应用动力学映象技术,研究了太阳系中试验粒子在0.1<a<38au,0<e<0.9,0 <i<180定义的空间(a,e,i)中的轨道稳定性,确定了不稳定区和稳定区。我们找到了稳定的小生境,在那里小天体甚至可以在非常高的偏心率下生存。平均运动共振起着基本的作用,特别是对于大倾角轨道,它提供了抵抗行星摄动的稳定性。沿着太阳系,i=150附近存在一个稳定带。根据我们的地图,我们发现半长轴在10到30天文单位之间的天体群在一个高度不稳定的区域内发展。对于内太阳系,我们发现Hildas和木星之间的区域对于高偏心率轨道比低偏心率轨道更稳定。
2019-05-14 astro-ph.EP
Orbital Dynamics and the Evolution of Planetary Habitability in the AU Mic System
已经发现的行星系的多样性揭示了过多的可能结构,为行星形成和演化提供了见解。它们还增加了我们对可能影响行星可居住性的系统参数的理解,以及这些条件如何受到初始条件的影响。在已知的行星系中,AU~Mic系统是一个独特的年轻的多行星凌日系统。这样一个年轻和特征良好的系统提供了一个机会,研究轨道动力学和可居住性研究的行星在其演变的非常早期的阶段。在这里,我们计算了系统的宜居带随时间的演化,包括系统目前所处的主序前阶段。我们讨论的行星大气过程中发生的地球质量的行星在这个过渡期,并提供计算的气候状态收敛年龄的挥发性丰富和贫穷的初始条件。我们提出的AU~Mic系统的轨道动力学分析的结果表明,快速的离心率演化的已知行星,并表明,类地行星的宜居带的系统可以保持长期稳定。最后,我们讨论了后续的观测前景,可能的宜居带行星的可探测性,以及如何使用AU Mic系统作为行星宜居性演化研究的模板。
2021-11-02 astro-ph.EP
Observational Constraints on Companions inside of 10 AU in the HR 8799 Planetary System
我们报告了HR 8799的凯克L '波段非冗余孔径掩蔽的结果,HR 8799是一个有四个已确认的行星质量伴星的系统,预计轨道间隔为14至68 AU。我们利用这些观测结果来限制行星和棕矮星在10个AU内的预计轨道分离处的存在-更传统的直接成像方法无法达到的分离。在0.8到10天文单位的轨道间隔之间,没有发现同伴,置信度超过99%。假设年龄为3000万年,并采用Baraffe模型,我们将80,60和11木星质量的行星质量同伴的上限分别为0.8,1和3 - 10 AU的轨道间距。我们对HR 8799的大质量同伴的限制将有助于澄清正在进行的关于这个多行星系统轨道稳定性的研究,并可能照亮未来致力于了解~6 AU的无尘洞内部的工作。
2011-02-18 astro-ph.EP
Dynamical architectures of planetary systems induced by orbital migration
本次演讲的目的是介绍建立合理的行星系架构的最新进展,该架构由行星和它们在行星系形成的早期嵌入盘之间的引力潮汐相互作用决定。我们专注于一个非常明确的和深入研究的过程中,盘行星相互作用导致行星迁移。我们专注于低质量行星存在的系统的动力学。特别注意的是专门调查的谐振配置的作用。我们的研究除了补充目前在观测各种各样的行星系和揭示其结构和起源方面取得的迅速进展外,还可以为支持计划增加探测到的多行星系数目的飞行任务作出宝贵贡献。
2009-11-08 astro-ph.EP
Disruption of co-orbital (1:1) planetary resonances during gas-driven orbital migration
靠近恒星的行星被认为是在更远的地方形成的,并由于与气体原行星盘的角动量交换而向内迁移。这个过程可以产生共轨(特洛伊或1:1)共振的行星系统,其中两个行星共享同一轨道,通常相隔60度。在开普勒任务发现的行星系中,可以直接或通过凌日时间变化探测到共轨系统。然而,在数千颗开普勒行星和候选行星中没有发现共轨系统。在这里,我们研究嵌入在一个原行星盘使用网格为基础的流体动力学代码的共轨行星的轨道演化。我们发现,在大规模的轨道迁移过程中,同轨共振的类似质量的行星对被破坏。当一颗或两颗行星接近临界质量时,不稳定就会发生,这需要在气体盘中打开一个缺口。一个封闭的间隙被打开,跨越行星之间的60度方位角分离。这改变了圆盘施加在每个行星上的扭矩--将领先的行星向外推,将落后的行星向内推--并破坏了共振。这个机制适用于两颗行星质量相差2倍或更少的系统。在一个简单的耀斑盘模型中,间隙打开的临界质量从盘内边缘的几个地球质量到5 AU的1个土星质量不等。一对质量在这个范围内的共轨行星迁移将进入行星处于间隙开放极限的区域。在这一点上,共振被破坏。因此,我们预测没有行星的共轨配置与质量在超级地球到土星质量范围内具有类似的质量。
2014-05-19 astro-ph.EP
Statistical Distribution Function of Orbital Spacings in Planetary Systems
本文提出用对数正态分布而非单一阈值描述行星系统最小轨道间距,给出拟合参数并验证其与 Kepler 观测样本统计一致,揭示动力学不稳定性对行星体系结构塑造的关键作用。
2023-12-04 astro-ph.EP
Long-term orbital stability of exosolar planetary systems with highly eccentric orbits
目前,许多太阳系外的行星系已被发现,至少有一颗行星在一个高偏心率的轨道上。在这项工作中,我们研究了这种系统可能的长期稳定性。我们考虑一般的三体问题作为我们的模型。高偏心率轨道在Hill稳定区之外。然而,平均运动共振可以提供相位保护,并且存在具有长期稳定性的轨道。我们构造的混沌指标的计算的基础上的动态稳定性的地图,我们在相空间中,其中的长期稳定性得到保证的地区。我们专注于至少有一颗行星是高度偏心的区域,并试图将它们与稳定的周期轨道的存在联系起来。根据观测数据得出的轨道要素值往往有很大的偏差。通常,高偏心率的相空间区域是狭窄的,因此,我们的动力学分析可能会大大限制系统的位置的有效域。
2016-12-08 astro-ph.EP
Orbital structure of planetary systems formed by giant impacts: stellar mass dependence
最近的系外行星调查显示,对于太阳型恒星,近距离的超级地球无处不在,其中许多是在多行星系统中。这些系统比太阳系的类地行星更紧凑。然而,关于低质量恒星周围行星形成的理论研究很少。在标准模型中,类地行星形成的最后阶段是巨撞击阶段,原行星在引力作用下相互分散碰撞,然后演化成稳定的行星系。我们研究了恒星质量对大碰撞形成的行星系结构的影响。我们围绕质量为太阳质量的0.1- 2倍的恒星进行{ \it N}体模拟。利用原行星的孤立质量,我们将初始原行星分布在距中心恒星0.05- 0.15au的范围内,跟踪了最内层原行星2亿个轨道周期的演化。我们发现,对于一个给定的原行星系统,行星的质量随着恒星质量的减少而增加,而行星的数量则减少。随着恒星质量的减小,轨道的偏心率和倾角以及相邻行星的轨道间距增大。这是因为随着恒星质量的减小,行星散射的相对强度变得更加有效。我们还利用最小质量太阳系外星云模型讨论了形成于宜居带的行星的性质。
2022-12-17 astro-ph.EP
New Light-Travel Time Models and Orbital Stability Study of the Proposed Planetary System HU Aquarii
在这项工作中,我们提出了一个新的轨道架构,为两个拟议的环双星行星周围的极蚀二进制胡宝瓶座。我们基于新的双行星,光旅行时间模型的结果上的蒙特卡罗模拟驾驶最小二乘Levenberg-Marquardt最小化算法观察到的日食出口时间。我们的最佳拟合模型与$χ_{r}^2=1.43$导致高最终偏心率的两个同伴导致不稳定的轨道配置。从一个大的合奏的初始猜测,我们研究了不同的$χ_{r}^2$参数间隔的最终偏心率和半长轴的分布,并遇到了定性的第二人口的最佳拟合参数。这一群体的主要特征是有利于系统长期轨道稳定的低偏心轨道。我们提出了我们的最佳拟合模型候选人提出的两个行星系统,并证明轨道稳定性超过一百万年,使用数值积分。
2011-12-01 astro-ph.EP
Accounting for Transit Timing Detectability: Biases in Planetary Radius and Orbital Period
The College of New Jersey(新泽西学院);The University of Chicago(芝加哥大学)
该研究将T. Holczer等人的TTV统计分析扩展到凌日3-6次的KOIs,识别出6个被遗漏的KOIs,发现短周期行星需更大TTV信号才能被探测,为行星结构建模提供目标。
2026-08-24 astro-ph.EP
The Planetary Mass-Radius Relation and its Dependence on Orbital Period as Measured by Transit Timing Variations and Radial Velocities
测量行星质量的两种最常见的技术--径向速度(RV)和凌日时间变化(TTV)技术--已经被观察到对半径相似的行星产生系统性的不同质量。根据Steffen(2016),我们认为这两种方法的观察偏倚的影响是造成这种差异的可能原因。我们发现,在短的轨道周期($P<11$天),这两种方法产生统计学上相似的结果,而在长周期($P>11$天)的RV群众系统高于TTV的。我们认为,这是一致的RV检测灵敏度偏差较长的时间。另一方面,我们确实发现了短周期和长周期行星之间的明显差异,通过两种观测技术获得的质量-半径关系参数化为幂律,在短周期比长周期具有更陡峭的指数。我们还指出了两种技术之间的另一个预期的观测偏差-导出RV质量的多行星系统比TTV质量导出的系统具有更大的周期比。
2017-03-22 astro-ph.EP
The Orbital Stability of Planets Trapped in the First-Order Mean-Motion Resonances
许多包含多个超级地球的太阳系外行星系已经被发现。考虑到标准的I型行星迁移的N体模拟表明,原行星被捕获到靠近内盘边缘的平均运动共振轨道,在那里迁移停止。以前的N体模拟表明,共振系统的轨道稳定性取决于被捕获行星的数量。在不稳定的情况下,通过行星间的紧密散射和合并,最终形成非共振的多重系统。在本文中,我们调查的临界数量的共振捕获行星超过轨道不稳定发生后磁盘气体耗尽。我们发现当行星总数($N$)大于临界数($N_{\rm crit}$)时,轨道不稳定性开始的时间尺度--穿越时间与非共振情况相似,而对于$N\leq N_{\rm crit}$,轨道不稳定性在轨道计算时间($10^8$ Kepler时间)内从未发生。因此,跨越临界数的跨越时间的转变是剧烈的。当所有的行星被困在7:6共振的相邻对,$N_{\rm crit} = 4$。通过改变轨道间距和行星质量,研究了4:3,6:5和8:7共振的临界数随轨道间距的变化关系.当行星质量固定时,临界数随希尔半径轨道间距的增加而增加;当希尔半径轨道间距固定时,临界数随行星质量的增加而增加。我们还计算了一个系统的情况下,这不是由相同的共振。稳定性的急剧转变可能是多个超级地球(非共振或共振)的多样性的原因,这是由$Kepler$任务揭示的。
2012-08-29 astro-ph.EP
An Integrative Analysis of the HD 219134 Planetary System and the Inner Solar System: Extending DYNAMITE with Enhanced Orbital Dynamical Stability Criteria
绝大多数系外行星系统的行星结构仍未被探索,即使是在最近的系外行星系统中,也可能有数百颗行星仍然“隐藏”在我们的知识之外。EQUIPITE是一个强大的软件包,可以预测这些尚未发现的行星的存在和性质。我们已经大大扩展了ESTITE的综合能力,现在允许(i)未知倾角的行星与已知倾角的行星一起,(ii)行星轨道偏心率的人口统计和模型分布,以及(iii)三种不同的动力学稳定性标准。我们通过对HD 219134系外行星系统的研究展示了新的能力,该系统由四颗已确认的行星和两颗可能的候选行星组成,其中五颗可能的行星大小为海王星或以下,轨道周期小于100天。通过将HD 219134行星系的已知数据与背景和统计的系外行星种群信息相结合,我们测试了不同的系统架构假设,以确定它们可能的动力学稳定性。我们的研究结果为行星候选者提供了支持,我们预测该系统中至少还有两颗行星。我们还部署在类似物的内部太阳系的金星或地球从输入参数,以测试的预测能力的COSTITE。我们的分析发现,该系统保持稳定,同时也恢复了被排除在外的行星,这表明ESTITE准确和精确地模拟多行星系统中其他行星参数的能力不断增强。
2021-12-10 astro-ph.EP
Formation, Orbital and Internal Evolutions of Young Planetary Systems
近年来,太阳系外行星和原行星盘的观测数据不断增加,激发了人们对行星形成和演化的研究。系外行星极其多样,有时出乎意料的物理和轨道特征导致对行星形成和演化的主流情景的频繁更新,但也导致对替代途径的探索。这篇评论的目的是汇集关于行星形成、轨道和内部演化的经典图片和新观点,突出原行星盘在理论的各个部分中的关键作用。首先,我们简要回顾了传统的核心吸积的星子的增长机制,并讨论了一个相对较新的核心增长模型,通过吸积的卵石。本文综述了行星-盘相互作用的基本物理和最新进展,并讨论了它们在观测到的行星系中的作用。我们解决了行星内部演化的最重要的影响,如冷却和收缩,质量-光度关系,以及在质量-半径和质量-平均密度关系中表示的体积组成。
2016-04-26 astro-ph.EP
Impact of the frequency dependence of tidal Q on the evolution of planetary systems
上下文行星和恒星中的潮汐耗散是驱动行星系演化的关键物理机制之一。目标。潮汐耗散特性与所研究天体的内部结构和流变学有着密切的联系。固体和流体的耗散对潮汐频率的依赖性是非常不同的。方法.我们计算了两体共面系统的潮汐演化,使用潮汐品质因子的频率依赖性适合于岩石和对流流体。结果随之而来的轨道动力学是平稳的还是强烈的不稳定,取决于潮汐耗散如何依赖于频率。结论.我们展示了强烈的影响的内部结构和流变学的中心体的轨道演化的潮汐扰动。潮汐耗散的平滑的频率依赖性呈现平滑的轨道演化,而峰值耗散可以提供不稳定的轨道行为。
2013-11-19 astro-ph.EP
Orbital structure of the GJ876 extrasolar planetary system, based on the latest Keck and HARPS radial velocity data
我们使用完整的径向速度数据阵列,包括最近公布的HARPS和凯克天文台集,来描述的行星系的轨道结构绕GJ 876。首先,我们提出并详细描述了一种快速的方法来拟合摄动轨道配置,基于积分的灵敏度方程推导出的原始$N$体问题的方程。此外,我们发现,这是不令人满意的处理现有的径向速度数据的GJ 876在传统的白噪声模型,因为实际的噪声出现自相关(并显示非白色的频谱)。这种相关性的时间尺度大约是几天,相关噪声的贡献大约是2 m/s(即,类似于Keck数据中的内部误差水平)。我们提出了一个变化的最大似然算法来估计系统的轨道配置,考虑到红噪声的影响。特别是,我们发现,在以前的研究中获得的最里面的行星\emph{d}的非零轨道偏心率,很可能是一个错误解释的红噪声的数据。除了某些轨道参数的偏移外,红噪声还使得拟合不确定度被系统地低估(而在传统的白噪声模型中,它们被处理)。此外,我们表明,最外层的行星的轨道偏心率实际上是不确定的,虽然有界的$\sim 0.2$。最后,我们调查可能的轨道非共面性的系统,并限制行星\emph{b}和\emph{c}轨道之间的相互倾斜的$5^\circ-15^\circ$,根据相互轨道节点的角位置。
2011-05-24 astro-ph.EP
Orbital Eccentricity -- Multiplicity Correlation for Planetary Systems and Comparison to the Solar System
与已知系外行星系统的平均值相比,太阳系行星的轨道偏心率异常低。对于多重性大于2的系统,以前已经发现了行星系的多重性与其组成部分的轨道偏心率之间的幂律相关性。在这项研究中,我们调查的相关性扩大数据样本,通过关注行星系作为单位(不同于以往的研究,集中在单个行星)。我们的完整数据样本包含895个系统中的1171颗系外行星,并且发现离心率和多重性之间的相关性对于所有大于1的多重性都遵循明确的幂律。我们讨论了几个单独的子样本的相关性,并发现所有样本始终遵循相同的基本趋势,无论例如行星类型和检测方法。我们发现,太阳系的偏心率符合一般的趋势,并建议太阳系可能不会显示出不寻常的低偏心率(如经常推测),而是不寻常的许多行星相比,一个“标准”的行星系。幂律相关性中唯一的异常值是,在所有样本中一致的是单行星系统。此前有人认为,这可能是由于在观测到的单行星系统中有更多看不见的系外行星。基于这一假设和幂律相关性,我们估计一个系统有8颗行星或更多的概率是1%的顺序,与最近的预测分析的基础上独立的论点。
2020-11-04 astro-ph.EP
Orbital decay of short-period gas giants under evolving tides
在行星形成和演化理论的背景下,人们广泛研究了许多在近轨道上的巨行星的发现以及行星和恒星潮汐对其随后轨道衰变的影响。行星轨道靠近他们的主恒星经历近距离接触,大气光蒸发,轨道演化和潮汐相互作用。在许多理论研究中,假设气体巨星的内部性质在轨道演化过程中保持不变。在这里,我们提出了一个模型,允许行星半径的变化以及行星和恒星的耗散参数的变化,所造成的行星的收缩和变化的旋转速率从强大的潮汐场。在这个半解析模型中,与不考虑这些瞬时变化的模型相比,巨行星经历了慢得多的潮汐诱导圆化。我们预测,偏心阻尼时间尺度增加约一个数量级,在最极端的情况下,过于膨胀的行星,大偏心率,当行星的潮汐特性计算根据其内部结构组成。这一发现可能对解释已知巨行星的周期偏心率分布具有重要意义,因为它可以自然地解释目前已知的大量非圆化的近周期。此外,这项工作可能有助于限制一些行星内部的模型,并有助于更好地了解潮汐如何影响太阳系外系统的轨道演化。
2019-11-27 astro-ph.EP
Particles co-orbital to Janus and Epimetheus: a firefly planetary ring
卡西尼号宇宙飞船发现了一个新的独特的环,它与土星的共同轨道卫星Janus和Epimetheus共享轨道。通过图像分析,我们发现这是一个连续的环。它的宽度比之前宣布的要大30%到50%。我们还证实了戒指的行为像萤火虫。只有当卡西尼号、光环和太阳以特定的几何构型排列时,才能不时地看到它。否则,它仍然“在黑暗中”,卡西尼号的相机看不到。通过数值模拟,我们发现环粒子的寿命很短,不到几十年。因此,戒指需要不断地补充。使用微陨石对Janus和Epimetheus表面的影响产生的颗粒模型,我们重现了环,解释了它的存在和“萤火虫”的行为。
2018-01-05 astro-ph.EP
Excitation of the Orbital Inclination of Iapetus during Planetary Encounters
土星的卫星土卫八的轨道位于一个过渡区域,拉普拉斯表面从赤道弯曲到土星的轨道平面。土卫八的轨道与当地拉普拉斯平面的倾角约为8度,这是出乎意料的,因为如果土卫八是由拉普拉斯表面上的环行星盘形成的,那么倾角应该是0。因此,似乎有某种过程增加了土卫八的倾角,而使它的偏心率接近于零(目前e=0.03)。在这里,我们研究的可能性,土卫八的倾角是在早期的太阳系不稳定时,土星和冰巨人之间的遭遇发生激发。我们发现,行星相遇对土卫八轨道的动力学影响敏感地依赖于最近的几次相遇的距离。在这里研究的10种不稳定情况中,有4种情况的轨道摄动太大,不可信。有一次,土卫八的轨道几乎没有受到影响。在其余五个例子中,土卫八倾角的扰动足以解释它的现值。然而,在其中三个例子中,土卫八的偏心率被激发到0.1-0.25,并且不清楚它是否可以通过一些后续过程(例如,潮汐和捕获的不规则卫星的动力摩擦似乎不够强)。因此,我们的研究结果意味着,只有2/10的不稳定情况(约20%)可以激发土卫八的倾角到目前的值(约30%的试验导致>5度),同时保持其轨道偏心率低。
2014-06-13 astro-ph.EP
Orbital Stability and Secular Dynamics of the Proxima Centauri Planetary System
本文研究比邻星系统内侧两行星的轨道稳定性,发现偏心率小于约0.2时轨道很可能稳定,而特定相互倾角范围常导致不稳定,并揭示潮汐圆化可长期维持较高表面能量通量,可能影响行星b宜居性。
2024-01-16 astro-ph.EP
A new expansion of planetary disturbing function and applications to interior, co-orbital and exterior resonances with planets
本文提出了一种新的行星扰动函数展开式,用于描述具有任意倾角和半长轴比的小天体的共振动力学。在实践中,在第一步中,扰动函数围绕圆形轨道展开,然后在第二步中,圆形轨道之间的相互作用围绕参考点展开。像往常一样,由此产生的扩展是在傅立叶级数的形式,其中的力的振幅是依赖于半长轴,偏心率和倾角和谐波参数的平均经度,经度的近心点和经度的每个质量的升交点的线性组合。由此产生的新的扩展是有效的任意倾角和半长轴比。在平均运动共振构形的情况下,可以很容易地将扰动函数平均,得到共振扰动函数的解析展开式。基于解析展开,平均运动共振的哈密顿模型制定,并将由此产生的分析发展应用到木星的内部和共轨共振和海王星的外部共振。通过将分析结果与相关数值结果进行比较,验证了解析展开的有效性。
2021-08-26 astro-ph.EP
The stability of unevenly spaced planetary systems
本研究通过N体模拟发现,非均匀间隔行星系统中减少一对行星间距会使轨道交叉时间缩短一个数量级,且首次碰撞与最近间隔对相关,需更新均匀系统的稳定性公式。
2023-08-31 astro-ph.EP
The role of dissipative evolution for three-planet, near-resonant extrasolar systems
近距离行星系的早期动力学演化是由行星引力相互作用、轨道迁移和耗散效应的复杂组合形成的。虽然轨道迁移收敛的过程预计会经常产生共振的行星系,但以前的分析表明,在长期能量阻尼的影响下,最初共振的行星对的半长轴将逐渐发散,产生过多的行星周期比,稍微超过精确的可伸缩性。虽然这一特征在靠近太阳系外行星的轨道分布中非常明显,但现有的理论图像仅限于行星三体问题的特定情况。在这项研究中,我们概括的耗散发散的共振轨道的多共振链的框架,并将我们的研究结果应用到目前的观测普查的良好特征的三行星系统。专注于2:1和3:2的可伸缩性,我们确定了三个3行星系统,其目前的轨道结构是一致的进化历史,其中收敛迁移首先锁定的行星到一个多共振配置和随后的耗散排斥的轨道远离精确的可伸缩性。然而,我们发现,多行星系的整体样本的架构是不符合这个简单的情况下,这表明额外的物理机制必须发挥主导作用,在早期阶段的行星系的动力学演化。
2019-03-22 astro-ph.EP
Debris from giant impacts between planetary embryos at large orbital radii
我们考虑行星胚胎之间巨大撞击的观测特征。虽然撞击中释放的碎片仅在一个轨道上保持成团状态,但由于所有碎片都必须通过碰撞点,因此不对称现象持续的时间要长得多。由此产生的不对称是静止的,它不绕恒星运行。碎片在碰撞点处集中成团,而在另一侧则有一个较为分散的结构。这种不对称性通常持续大约1000个轨道周期的祖先,这可能是几个百万年的距离~50 AU。我们描述了如何外观的不对称光盘取决于质量和偏心率的祖先,以及观看方向。观测波长决定了探测的颗粒大小,也很重要。值得注意的是,碎片在碰撞点的碰撞率增加,使碰撞点成为产生任何二次尘埃和气体的主要场所。对于小到足以通过辐射压力去除的尘埃和具有短寿命的气体,这导致它们的分布类似于从(静止的)碰撞点发出的喷流。我们认为,在一些碎片盘中,如Beta Picture,在大分离处看到的不对称性可能是巨大撞击的结果。如果是这样的话,这将表明行星胚胎存在,并在几十个天文单位的年龄高达几十万年的年龄继续增长。
2014-03-07 astro-ph.EP
Dynamical evolution of planetary systems
我们太阳系的巨行星运动的明显规律表明,几十年来,这些行星形成的轨道与现在的轨道相似,在它们的一生中没有发生过任何戏剧性的事情。太阳系外行星的发现令人震惊地表明,我们的行星系的轨道结构并不典型。许多巨大的太阳系外行星的轨道半长轴为$\sim 1$ AU,有些行星的轨道半径甚至更小,有时轨道周期只有几天。此外,大多数太阳系外行星都有很大的离心率,达到了我们太阳系中只有彗星才有的数值。为什么我们的太阳系和外太阳系之间以及外太阳系之间有如此大的差异?本章旨在对这个基本问题给出部分答案。
2011-06-21 astro-ph.EP
The effect of orbital damping during planet migration on the Inclination and Eccentricity Distributions of Neptune Trojans
我们探讨行星迁移的情况下形成的高倾角海王星特洛伊(NT),以及它们是如何受到海王星和天王星的行星迁移。如果海王星和天王星的离心率和倾角在行星迁移期间被阻尼,那么它们的离心率和倾角在迁移之前和迁移期间都比它们现在的值高。使用测试粒子集成,我们研究了原始NT的稳定性,对象最初是特洛伊与海王星迁移之前。我们还研究了海王星外天体与海王星共振,并在行星迁移过程中成为NT。我们发现,大多数原始NTs是不稳定的,如果偏心率和倾斜阻尼发生在行星迁移。在阻尼的情况下,与海王星的长期共振可以增加跨海王星天体的低偏心率和倾角人口,增加它们被捕获到与海王星1:1共振的概率,成为高倾角NT。我们认为,共振捕获的情况下是一个有前途的和更有效的机制解释NTs的起源是特别有效的,如果天王星和海王星经历了偏心率和倾斜阻尼在行星迁移。
2016-02-13 astro-ph.EP
Architecture of Planetary Systems Based on Kepler Data: Number of Planets and Coplanarity
我们研究了行星系的基本结构,根据开普勒任务发现的行星候选者样本,推导出行星多重性(行星数量)的分布和轨道倾角的分布。我们的研究范围包括轨道周期小于200天,半径在1.5到30个地球半径之间的类太阳恒星和行星,并基于开普勒行星候选者在第1季度到第6季度发现。我们创建了具有不同行星多样性和倾角分布的行星系模型,模拟了开普勒对这些系统的观测,并将可探测物体的凌日特性与实际开普勒行星探测进行了比较。具体来说,我们比较了开普勒样本的过境数字和归一化过境持续时间比,以确定每个模型的拟合优度。我们没有包括径向速度测量的任何限制。根据我们的最佳拟合模型,75-80%的行星系有1或2颗行星的轨道周期小于200天。此外,超过85%的行星的轨道倾角小于3度(相对于一个共同的参考平面)。这种高度的共面性可以与我们的太阳系中所看到的相媲美。这些结果对行星形成和演化理论具有启示意义。低倾角与行星在原行星盘中形成一致,随后在没有来自其他能够增加倾角的天体的显著和持久扰动的情况下演化。
2012-10-30 astro-ph.EP
The HD 192263 system: planetary orbital period and stellar variability disentangled
作为过境星历精化和监测调查(TERMS)的一部分,我们提出了新的径向速度和测光的HD 192263系统。我们的分析已经可用的ESPRIK-HIRES和CORALIE径向速度测量与五个新的凯克测量,我们在本文中报告的结果改进的轨道参数的系统。我们推导出HD 192263 b的过境窗口的大小和相位位置的限制,HD 192263 b是一个周期为24.3587 \pm 0.0022天的大质量行星。我们利用10年的自动光电望远镜(APT)测光分析恒星的变化和搜索行星凌日。我们发现持续的证据表明,现货活动的周期接近23.4天。相应的光度变化的形状随时间变化,在该值附近产生不是一个而是多个傅立叶峰。然而,这些频率都与行星的轨道周期不一致,因此我们没有发现系统中恒星与行星相互作用的证据。我们把~23天的变化归因于恒星的自转。也有迹象表明,在较长的时间尺度(8年)的现货变化。最后,我们使用测光数据排除了预测半径为1.09 RJ和小至0.79 RJ的行星的凌日。
2012-06-11 astro-ph.EP
Architectures of Planetary Systems and Implications for their Formation
多普勒行星搜索显示,许多巨行星的轨道靠近它们的主恒星或在高度偏心的轨道上。这些和随后的观测激发了行星形成的新理论,这些理论引用了多行星系统中的引力相互作用来解释轨道偏心率甚至短周期巨行星的激发。最近,美国宇航局的开普勒任务已经确定了300多个具有多个过境行星候选者的系统,其中包括许多潜在的岩石行星。这些系统中的大多数包括多个行星,其轨道和大小在地球和海王星之间。这些系统代表了另一种新的和意想不到的行星系,并提供了一个机会,以测试理论发展,解释性质的巨型系外行星。目前,我们对这种行星系的了解有限,主要是关于它们的大小和轨道周期。随着开普勒长期、几乎连续监测的出现,凌日时间变化(TTV)方法已经发展成为一种新技术,用于表征数百颗行星相互行星摄动的引力效应。TTV可以提供行星质量、密度和轨道的精确(但复杂)约束,即使是对于具有微弱宿主恒星的行星系。在未来的几年里,天文学家将把TTV观测转化为对低质量行星的行星系的形成和轨道演化越来越强大的约束。在TTV、改进的多普勒巡天、高对比度成像活动和微透镜巡天之间,天文学家可以期待在未来十年内更好地了解行星形成。
2014-04-11 astro-ph.EP
Characterizing the Orbital and Dynamical State of the HD 82943 Planetary System With Keck Radial Velocity Data
我们提出了一个更新的分析径向速度数据的HD 82943行星系的基础上,10年的测量与凯克望远镜。先前的研究表明HD 82943系统有两颗行星可能处于2:1的平均运动共振(MMR),轨道周期约为220和440天(Lee et al. 2006)。然而,也有人提出了两颗行星1:1共振(Gozdziewski & Konacki 2006)或三颗行星拉普拉斯4:2:1共振(Beauge et al. 2008)的替代拟合。在这里,我们使用\c{hi} 2最小化结合参数网格搜索调查的轨道参数和动力学状态的定性不同类型的适合,我们比较的结果与差分进化马尔可夫链蒙特卡罗方法。我们的研究结果支持共面2:1 MMR配置的HD 82943系统,并显示没有证据的1:1或3行星拉普拉斯共振适合。该系统相对于天平面的倾角约为20(+4.9 -5.5)度,并且该系统包含两颗质量约为4.78 MJ和4.80 MJ(MJ是木星的质量)的行星,内行星和外行星的轨道周期分别约为219天和442天。最佳拟合是动态稳定的,偏心型谐振角θ1和θ2都在0度左右振动。
2013-09-17 astro-ph.EP
Evolutionary outcomes for pairs of planets undergoing orbital migration and circularization: second order resonances and observed period ratios in Kepler's planetary systems
为了研究低质量行星系结构的起源,我们对质量范围为$(1-4)\ \rmn{M}_{\oplus}.$的共面行星对的演化进行了数值研究。这些共面行星在轨道迁移扭矩和圆化率的范围内演化到$2\times10^7 \rmn{yr}$,假设这些轨道迁移扭矩和圆化率是通过与原行星盘的相互作用产生的。在内盘边界附近,粘性的显著变化、与密度波或与恒星磁场的相互作用可能发生并停止迁移,但允许环流继续。这是通过修改移民和循环率来模拟的。在没有迁移扭矩的情况下,没有延长的循环周期的终止会引起碰撞或接近共振的系统。这些主要是一阶共振,少数$\%$终止于二阶共振。两个行星的偏心率都很小,$< 0.1$和所有的共振角解放。这种类型的调查只产生了有限范围的周期比,不能重现开普勒观测。当循环作用单独作用于最后阶段时,发散性迁移发生,导致周期比增加。根据其强度,可以获得$1$和$2$之间的整个周期比范围。也有一些系统接近二阶可逆性。与通过会聚迁移产生的情况相反,不发生共振捕获,共振角循环。因此,共振角的行为可以指示导致近共振的迁移形式。
2015-04-20 astro-ph.EP
Main-sequence systems: orbital stability around single star hosts
该文综述了围绕单恒星宿主的行星系统稳定性研究,涵盖紧凑型和层级式多行星系统,并总结了确定稳定性的多种方法及其在理解形成机制和宜居性方面的作用。
2024-07-18 astro-ph.EP
System Architecture and Planetary Obliquity: Implications for Long-Term Habitability
在寻找太阳系以外的生命时,应将注意力集中在那些有潜力在我们所知的生命出现和扩展所需的长时间内保持可居住条件的行星上。可观察到的行星结构是长期可居住性的决定因素之一,因为它控制着轨道演变,并最终控制着行星所接收的恒星通量。通过对假设的行星系的n体模拟和进动模型的组合,我们证明了类地行星的偏心率、进动率和进动周期的振幅和周期对巨伴星的轨道特征是敏感的.一系列的瞬态,海洋耦合气候模拟表明,天文周期的这些特征是如何决定不断变化的表面条件和相对于现代地球的长期部分可居住性。类地行星的可居住性随着类地行星的离心率而增加,前提是平均离心率足够低,以在整个轨道年中保持其大部分表面的温和温度。一个巨大的伴星更近,导致类地行星的偏心率周期更短,但更长,高振幅的周期。周期和振幅的周期性周期可以估计到第一阶的n体模拟计算的轨道路径。在大多数的模拟中,磁共振振幅直接与轨道倾角有关,而磁共振周期是节点岁差和巨大伴星接近程度的函数。
2022-08-08 astro-ph.EP
Orbital Motion of the Wide Planetary-Mass Companion GSC 6214-210 b: No Evidence for Dynamical Scattering
直接成像系外行星巡天发现了一类5-20个\Mjup \space亚恒星伴星,与它们的主星距离>100天文单位,这对行星和恒星形成模型提出了挑战。对这些系统的轨道结构进行详细分析可以对可能的形成机制提供限制,包括它们被动态地弹射到宽轨道上的可能性。本文介绍了在凯克望远镜上使用自适应光学NIRC 2在十年内获得的宽行星质量伴星GSC~6214- 210\,b(240 AU; $\approx$ 14 \Mjup)的天体测量结果。我们的测量达到了每历元$\approx$ 1 mas的天体测量不确定度。我们确定了一个相对运动的$1.12 \pm 0.15$ ~mas~yr $^{-1}$(0.61 $\pm$ 0.09 km s $^{-1}$),第一次检测到轨道运动的这一伙伴。我们计算的同伴由于我们测得的速度矢量的最小近星点,并通过我们的修改后的实现轨道的不耐烦拒绝采样算法的轨道参数的约束。我们发现,密切的近星点轨道,这可能表明同伴是动态分散的,存在于我们的后方,但有低的可能性。对于我们后面的所有轨道,我们评估了可能从较近轨道散射GSC~6214- 210\,b的近伴星的可探测性,并发现大多数潜在的散射体在以前的成像中已经被探测到。我们的结论是,形成在小的轨道分离和随后的动态散射通过与另一个潜在的近距离物体的相互作用是一个不太可能的形成途径,这个同伴。我们还更新了恒星和亚恒星的系统,由于…
2018-12-20 astro-ph.EP
Three body resonances in close orbiting planetary systems: Tidal dissipation and orbital evolution
本文研究了一个三行星系统的轨道演化,该系统的质量处于超地球状态,这是由中心恒星引起的潮汐作用引起的。我们认为系统中或附近的一个三个机构的可扩展性,相邻的行星对是在一阶可扩展性。我们开发了一个简单的解析解,来自一组时间平均的方程,描述了系统的膨胀远离严格的可伸缩性作为时间的函数,一旦一个状态,相关的共振角经历小振幅振动已经达到。我们进行数值模拟,显示实现这样的共振状态,专注于开普勒60系统。模拟的结果证实了许多缩放预测的适当的解析解。我们继续指出如何将结果可以应用到限制的潮汐耗散,已发生在系统中的量。例如,如果系统自形成以来一直处于振动状态,我们发现它现在的周期比意味着时间平均的上限为1/Q ',Q'是潮汐耗散参数。另一方面,如果还没有达到振动状态,则应用较低的上限。
2014-05-02 astro-ph.EP
Space Journey Beyond Earth: Exploring the properties of exoplanets and multi-planetary systems
Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学)
本论文通过三个研究,揭示了多行星系统内轨道间距的相似性、单多行星系统行星种群的共性,以及气态巨行星对系统内其他行星性质的影响,为行星形成与演化提供了新约束。
2026-10-01 astro-ph.EP
Planetary migration and the origin of the 2:1 and 3:2 (near)-resonant population of close-in exoplanets
我们提出了一个分析和数值研究的轨道迁移和共振捕获的虚拟两个行星系统的质量在超地球范围内进行I型迁移。我们发现,根据耀斑指数和接近中心恒星,周期比的平均值,$P_2/P_1$,两颗行星之间可能会显示出显着的偏差相对于标称值。对于被困在2:1轨道共振中的行星,轨道周期为$1$天的行星,偏移量可能达到$0.1$的量级,而处于3:2平均运动共振(MMR)中的行星,其半长轴的偏移量要小得多。这些特性与观测到的近共振系外行星的分布非常一致,与它们的探测方法无关。我们发现,2:1共振系统远离恒星,如HD82943和HR8799,其特点是非常小的共振偏移,而较高的值是典型的开普勒发现的系统,轨道周期约为几天。相反,在3:2磁共振附近的行星系显示出很小的偏移,对轨道距离没有显著的依赖性。总之,我们的研究结果表明,开普勒行星系周围的2:1和3:2 MMR的分布是一致的共振配置作为一个结果的一个顺利迁移在一个层流耀斑磁盘,并没有外力是需要诱导所观察到的偏移量或其依赖性的可伸缩性或轨道距离的恒星。
2017-04-21 astro-ph.EP
The orbital architecture and debris disks of the HR 8799 planetary system
用直接成像方法探测到了HR 8799行星系,该行星系有4颗~10 mJup行星,轨道宽达70 au,周期长达500年。由于时间有限的天体测量覆盖了~20年,它有趣的轨道结构还没有完全解决。早些时候,我们构建了一个启发式模型的基础上快速,收敛迁移的行星系统。我们开发了这个模型的一个结构更好、CPU效率更高的变体。我们重新分析了Konopacky(2016)中的自洽、均匀天体测量数据集。最佳拟合配置与我们先前的发现一致。这些行星可能参与了动态鲁棒的拉普拉斯共振链。假设行星的质量低于目前的探测极限0.1-3木星质量,在观测到的内轨道内,或超出外轨道,分别不会影响系统的长期稳定性。我们预测这些未检测到的物体的位置。观测到的行星的长期稳定轨道模型有助于模拟系统中碎片盘的动态结构。CPU高效的快速指示器技术可以在10^6个粒子的尺度上揭示它们复杂的共振形状。我们研究了在90-145 au之间检测到的外盘的内边缘。我们还重建了外盘,假设它已经受到行星会聚迁移的影响。盘的复杂形状在很大程度上取决于各种动力学因素,例如未检测到的行星的轨道和质量。它可能是高度非圆形的,它的模型也不是唯一的,无论是观测的限制,以及它的起源。
2018-07-16 astro-ph.EP
Semi-analytical model for the dynamical evolution of planetary systems via giant impacts
本研究提出一种适用于不同恒星质量及近轨道行星系统的半解析模型,准确预测巨撞击后的行星质量、轨道分布,并大幅降低计算成本。
2025-05-26 astro-ph.EP
Exciting mutual inclination in planetary systems with a distant stellar companion: the case of Kepler-108
本文研究了在双伴扰动下多行星系统中,行星轨道间的相互倾斜由一种新的长期轨道共振激发,我们称之为“诱导”。当行星的节点进动率与双星轨道频率的倍数相匹配时,发生了偏转共振,其物理性质与先前研究的偏转共振相似。捕获到一个偏转共振需要遇到的共振与缓慢增加的节点岁差率,它可以激发行星的相互倾斜,而不影响他们的偏心率。我们讨论了可能的结果ivection共振捕获,我们用模拟来说明,这是一个很有前途的机制,在系统中,行星有显着的相互倾斜,但适度的偏心率,如开普勒-108产生的相互倾斜。我们还发现了一个明显的赤字的多行星系统,将有节点岁差周期可比的双轨道周期,这表明诱导共振可能会抑制形成或不稳定的多行星系统与外部的双同伴。
2021-10-19 astro-ph.EP
On the origin of the sub-Jovian desert in the orbital-period--planetary-mass plane
凌日和径向速度观测表明,短周期轨道上缺乏亚木星质量的行星,大致由周期质量平面上两条相反的斜线勾勒出来。我们解释这一功能的高偏心率迁移的行星,到达附近的罗氏极限,在那里他们的轨道是潮汐圆形的,很长一段时间后,他们的出生盘分散。我们表明,边界的两个不同的部分是一个直接后果的经验质量-半径关系的不同斜率的小行星和大行星,并表明这种关系也固定的质量坐标的交点。这一点的周期坐标,以及下边界的详细形状,可以复制与一个合理的选择的关键参数在基础迁移模型。上边界的详细形状,另一方面,是由后圆化潮汐角动量交换与恒星,可以复制与恒星潮汐品质因数$Q^\prime_*\sim10^6$。
2016-03-01 astro-ph.EP
Architecture of planetary systems predicted from protoplanetary disks observed with ALMA II: evolution outcomes and dynamical stability
最近ALMA对盘亚结构的观测表明,在大量的盘中存在嵌入式原行星。这些行星系的原始配置可以推断出从磁盘子结构的形态,并作为初始条件的数值研究其未来的演变。从12个由ALMA盘导出的多行星系的初始构型出发,采用两阶段N体模拟方法研究了行星系在盘阶段的演化以及盘消散后的长期轨道稳定性。在盘阶段,我们的模拟包括轨道迁移和卵石/气体吸积效应。我们发现产生了各种各样的行星系,可以分为遥远的巨行星、类海王星行星、类海王星行星和遥远的小行星。我们发现,盘阶段的演变以及最终的配置是敏感的初始质量分配和粘度。在圆盘阶段之后,我们只实现恒星和行星之间的相互引力,并引入随机扰动力。所有系统都集成了高达10 Gyr,以测试其轨道稳定性。大多数行星系至少在10 Gyr内是稳定的,其摄动力在合理的范围内。我们的结果意味着,一个强扰动源,如恒星飞掠需要驱动的行星系不稳定。我们讨论了我们的研究结果对盘和行星观测的影响,这可能会被下一代望远镜,如JWST和ngVLA证实。
2022-04-19 astro-ph.EP
A new and simple prescription for planet orbital migration and eccentricity damping by planet-disc interactions based on dynamical friction
在行星形成过程中,行星胚胎与原行星气盘之间的引力相互作用导致了行星胚胎的轨道迁移,对最终形成行星系起着重要作用。虽然迁移有时发生在超音速状态下,其中行星胚胎和气体之间的相对速度高于声速,但迄今为止提出的描述行星盘相互作用力和超音速状态下轨道变化时间尺度的迁移处方相互不一致。在这里,我们讨论了现有的处方在文献中的细节,并推导出一个新的简单直观的配方,行星盘的相互作用的基础上动态摩擦,可以应用在超音速和亚音速的情况下。虽然现有的处方假设特定的光盘模型,我们包括明确的光盘参数的依赖性,因此,它可以适用于光盘与任何径向表面密度和温度的依赖性(除了径向尺度小于光盘尺度高度的局部变化)。我们的处方将减少来自行星迁移的不同文献配方的不确定性,并将成为研究行星吸积过程的重要工具,特别是在研究在系外行星系统中常见的近距离低质量行星的形成时。
2020-05-06 astro-ph.EP
Tracking Advanced Planetary Systems (TAPAS) with HARPS-N VIII. A wide-orbit planetary companion in the hot-Jupiter system HD 118203
本研究基于17年径向速度与TESS光度数据,确认HD 118203系统中存在一颗11倍木星质量的宽轨道伴星,形成层级行星系统,并探讨其动力学与形成机制。
2024-07-16 astro-ph.EP
Masses and Orbital Constraints for the OGLE-2006-BLG-109Lb,c Jupiter/Saturn Analog Planetary System
我们提出了一个新的分析木星+土星模拟系统,OGLE-2006-BLG-109 Lb,c,这是第一个双行星系统发现的引力微透镜方法。这是唯一一个通过任何方法发现的多行星系统,测量了恒星和两颗行星的质量。除了两颗行星的特征外,该事件还表现出微透镜视差特征和有限源效应,这些特征提供了对恒星和行星质量的直接测量,并且通过Keck AO成像证实了宿主恒星的预期亮度,得到质量M * = 0.51(+0.05-0.04)太阳系,M_b = 231+-19 M_earth,M_c = 86+-7 M_earth.这个系统中的土星类似行星有一个持续11天的行星光变曲线偏差,因此,轨道运动的影响在微透镜光变曲线中是可见的。我们发现,六个轨道参数中的四个是严格约束的,第五个参数,轨道加速度,是弱约束的。没有类似木星的行星的轨道信息,但它的存在有助于限制类似土星的行星的轨道运动。假设共面轨道,我们发现轨道偏心率= 0.15(+0.17-0.10)和轨道倾角i = 64(+4-7)度。倾斜度i > 49 °的95%置信水平下限。这意味着这个行星系可以用口径大于30米的望远镜通过径向速度测量来探测和研究。
2010-06-02 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
Diversities and similarities exhibited by multi-planetary systems and their architectures: I. Orbital spacings
本文分析282个多行星系统的轨道间距,发现相邻行星在极宽周期比范围内仍呈规则间隔,且间距相似性不依赖于行星大小或质量相似。
2024-10-30 astro-ph.EP
Pervasive Orbital Eccentricities Dictate the Habitability of Extrasolar Earths
类地行星的长期可居住性需要低轨道偏心率。由于许多太阳系外的行星系都与恒星伴星有关,因此来自遥远恒星伴星的长期扰动是激发行星偏心率的一个非常重要的机制。虽然类地行星在恒星双星系统中的轨道演化已经被很好地理解,但双星系统扰动对包含额外气体巨行星的更现实系统的影响却很少被研究。在这里,我们提供了一个大的数值积分,确定初始轨道参数导致偏心轨道合奏确认的分析标准。我们表明,太阳系外的地球很可能会经历一个广泛的轨道演变所决定的气体巨行星的位置,需要更集中的研究偏心率对生命的潜力的影响。
2010-03-02 astro-ph.EP
Exoplanets transmission spectroscopy: accounting for eccentricity and longitude of periastron. Superwinds in the upper atmosphere of HD209458b?
内容:到目前为止,一些研究已经使用透射光谱对行星大气特性进行了有用的限制,在HD 209458 b的情况下,甚至在凌日事件期间行星的径向速度也被重建,开辟了一系列新的可能性。目标。在这方面的贡献,我们强调的重要性,占轨道偏心率和经度的近星点的行星轨道,以准确地解释测得的行星径向速度在过境。方法:计算了在偏心轨道上凌日行星的径向速度。考虑到行星相对于其伴星的轨道速度较大,即使是很小的偏心率也会导致凌日期间相对于系统速度的可检测的蓝移或红移径向速度偏移,确切的值也取决于行星轨道的近星点经度。对于一颗热木星行星来说,只有e=0.01的离心率才能产生km/s量级的径向速度偏移。结论:我们提出了另一种解释最近声称的径向速度蓝移(约2公里/秒)的行星谱线的HD 209458 b,这意味着该系统的轨道是不完全是圆形的。在这种情况下,恒星轨道的近星点的经度很可能被限制在第一象限(行星的经度在第三象限)。我们强调,透射光谱不仅可以研究行星大气的组成特性,而且还可以改进其轨道参数,任何关于行星表面上存在的气流的结论来自透射光谱测量需要精确的已知轨道参数RV。
2011-02-02 astro-ph.EP