A new metric to quantify the similarity between planetary systems - application to dimensionality reduction using T-SNE
行星形成模型现在经常考虑行星系的形成，每个系统都有不止一颗行星。这就提出了如何以方便的方式表示行星系的问题，（例如为了可视化的目的）以及如何定义两个行星系之间的相似性，例如比较模型和观测结果。我们定义了一个新的度量来推断两个行星系之间的相似性，根据属于这些系统的行星的属性。然后，我们比较了行星系的相似性与它们形成的原行星盘的相似性。我们首先定义了一个新的基于混合高斯的度量，然后使用这个度量应用降维技术，以便在二维空间中表示行星系（这应该在高维空间中表示）。这使我们能够研究行星系群体的结构及其与形成行星系的原行星盘特征的关系。我们表明，新的度量可以帮助找到潜在的结构人口的行星系。此外，我们在本文中定义的行星系之间的相似性与这些系统形成的原行星盘之间的相似性相关。最后，我们比较了一组观测到的系外行星的系统间距离的分布，从两个模型中获得的分布：人口合成模型，和一个模型，其中行星系是通过随机挑选合成行星。所观察到的分布示出更接近一个来自人口合成模型比随机系统。
2019-01-28 astro-ph.EP
Global models of planetary system formation in radiatively-inefficient protoplanetary discs
（节略）我们在辐射效率低下的圆盘模型中展示了行星系形成的N体模拟结果，其中正共转扭矩可能会抵消林德布拉德扭矩驱动的低质量行星的快速向内迁移。这项工作的目的是研究的性质，行星系所产生的寡头增长，在这样的磁盘。我们适应常用的水星-6辛积分，包括简单的处方行星迁移（I型和II型），行星大气，提高了由原行星，气体吸积到形成行星核，和气体盘分散的星子吸积的概率。我们进行了一系列的模拟与幂律的表面密度和温度分布的各种磁盘模型，重点是模型中，不饱和的共转扭矩可以驱动原行星向外迁移。在某些模型中，我们考虑到了行星轨道偏心时产生的共转力矩的淬灭。我们的模拟结果中，大约有一半成功地形成了具有广泛质量和半长轴的气体巨行星。我们的结论是，收敛迁移引起的共转力矩操作在行星形成可以提高行星核心的增长率，但这些往往迁移到中央恒星，因为共转力矩饱和。中等质量的行星核心的外移可能导致在距离中心恒星很远的地方形成气体巨行星，类似于最近通过直接成像调查观察到的情况。然而，在寡头增长期间，通过行星-行星散射激发行星偏心率可能会抑制共转扭矩的影响，因此向内迁移是由Lindblad扭矩驱动的。
2011-12-13 astro-ph.EP
Effects of Unseen Additional Planetary Perturbers on Compact Extrasolar Planetary Systems
受开普勒任务发现的大量紧凑的太阳系外行星系的启发，本文考虑了由于可能的额外的外行星的扰动。发现的紧凑系统有时包含多个凌日行星，因此它们的轨道角动量矢量紧密对齐。由于行星轨道容易受到倾角强迫振荡的影响，这些系统高度对齐的性质限制了可能的额外（非过境）行星。如果这些太阳系外围区域的行星有足够大的质量或足够小的半长轴，它们将导致紧凑的内部轨道在凌日配置中振荡。本文考虑了被发现拥有五颗或更多行星的紧凑系统的动力学。为了不干扰这些系统的连续，相互过境的状态，额外的行星同伴通常必须有近星点$p>10$ AU。具体的限制被认为是18个行星系，这是通过边缘化其他轨道参数使用三种不同的选择先验的同伴属性（均匀的前，过境启发前，和非过境盘前）。一个单独的合奏数值实验表明，这些紧凑的系统一般不能包含彗星类似物，而不破坏观测到的轨道。我们还考虑了这些约束如何依赖于系统的属性，并发现行星系的表面密度是最重要的变量之一。最后，我们提供了两个系统，WASP-47和开普勒-20，这种分析提供了有趣的限制的具体结果。
2017-02-24 astro-ph.EP
Planetary Evaporation and the Dynamics of Planet Wind/Stellar Wind Bow Shocks
我们提出了一个新的运动模拟的初步结果，重点是行星风与恒星环境的相互作用，使用自适应网格细化方法。我们已经证实了Stone & Proga 2009的结果，即由于昼夜温差，行星风中会产生方位流结构。我们表明，对地球的回流将发生的强度取决于逃逸参数。当恒星外流包括在内时，我们看到不稳定的头波通过外流与行星风的相互作用形成。
2015-08-04 astro-ph.EP
Planetary Systems in Star Clusters
在太阳附近，典型的弛豫时间尺度大于宇宙年龄，至少有10%到15%的类太阳恒星具有行星系，行星质量为1000亿颗。相比之下，密集的星团，以频繁的近距离接触为特征，已经发现很少有行星。我们在不同的初始条件下对星团环境中的行星系的动力学稳定性进行了数值模拟。
2015-01-27 astro-ph.EP
Architectures of planetary systems formed by pebble accretion
在行星吸积的模型中，卵石是由尘埃凝结而成，并迅速向中心恒星迁移。微行星可能是在原行星盘的年龄以上，以尚未确定的机制，由卵石连续形成的。与此同时，大型行星胚胎通过积累未合并到星子中的剩余鹅卵石而有效地生长。虽然这个过程被称为卵石吸积，为巨行星核心的形成提供了一条新的有希望的途径，但通过这个过程形成的行星系的结构仍然难以捉摸。在本文中，我们使用基于粒子的混合代码，我们尽可能精确地实现大多数关键的物理效应的行星系的形成进行模拟。我们改变了原行星盘的大小，湍流粘性，卵石的大小，星子的形成效率，和星子的初始质量分布。我们的模拟结果表明，如果微行星的初始尺寸为$100$ km或更小，它们首先通过相互碰撞生长。一旦微行星的尺寸达到$\sim$ 1000 km，它们就通过卵石吸积有效地生长。如果在一个大的原行星盘中，来自外部区域的卵石供应持续很长一段时间，行星胚胎变得足够大，开始失控的气体吸积，导致气体巨行星。我们的模拟表明，像我们这样的行星系是由具有中等高湍流粘度的原行星盘形成的。如果气盘的湍流粘性足够低，行星会在气盘中打开一个缺口，甚至在跑道气体吸积开始之前就停止了卵石的吸积。这样一个圆盘产生了一个行星系，其中有几个海王星大小的行星。
2018-04-16 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
The Period-Ratio and Mass-Ratio Correlation in Extra-Solar Multiple Planetary Systems
利用166个多行星系中太阳系外行星的轨道周期和质量数据，研究了相邻行星对的周期比和质量比。周期比和质量比之间的相关性得到证实，并发现有一个相关系数为0.5303，99%的置信区间（0.3807，0.6528）。通过与蒙特卡罗模拟合成样本的分布进行比较，揭示了行星间相互作用对多个行星系中相邻行星对形成的影响。
2015-01-15 astro-ph.EP
Planetary mass function and planetary systems
对于绕恒星运行的行星，行星质量函数不应该被看作是恒星质量函数的低质量扩展，但是一个适当的形式主义需要考虑到行星种群的统计特性与它们各自的宿主恒星的特性相关联的事实。这可以通过微分行星质量-半径-轨道函数来描述行星的数量来解释，该函数与具有特定性质的行星和恒星质量函数一起可以导出任何考虑样本的所有统计数据。这些基本功能为比较不同观测技术和活动产生的统计数据提供了一个框架，这些技术和活动都有其非常具体的选择程序和检测效率。此外，最近的引力微透镜运动和恒星径向速度调查的结果表明，行星倾向于聚集在系统中，而不是成为各自母星的孤独孩子。虽然在一个观测系统中，行星的多样性随着几颗行星的探测而变得明显，但其定量评估却面临着排除更多行星存在的挑战。目前的系外行星样本开始给我们人口统计的第一个线索，而行星参数空间的图片在其完整的复杂性要求的样本是2-4个数量级更大。然而，为了获得有意义的统计数据，行星探测活动需要以这样一种方式设计，即应用定义明确的完全确定性的目标选择，监测和探测标准。引力微透镜的概率性质使这项技术成为所有遇到的挑战和不确定性的一个说明性例子。
2010-09-23 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
Pairwise Tidal Equilibrium States and the Architecture of Extrasolar Planetary Systems
目前的观测表明，行星形成过程通常会产生多个行星系统，它们的轨道接近圆形，间距规则，倾角范围很窄，并且行星质量相似，数量级为$m_{\rm p}\sim10M_\oplus$。受观测样本的启发，本文确定了这类太阳系外行星系的潮汐平衡态。我们首先考虑两个行星系统与固定的轨道间距和可变的质量比。本文探讨的基本猜想是，行星形成过程将分配行星质量，以达到最低能量状态。由此产生的最小能量配置-受到恒定角动量的约束-对应于被限制在一个平面内的圆形轨道，具有几乎相等的行星质量（如观察到的）。然后，我们推广的治疗，包括多个行星系统，其中每个相邻的行星对达到其（本地）潮汐平衡态。观测到的行星系的性质接近于这种成对平衡构型的预期性质。相反，观察到的系统不存在于全局最小能量状态。本文的平衡态和观测到的多行星系统（行星在规则间隔的轨道上质量几乎相等）都具有$σ\propto r^{-2}$形式的有效表面密度，比大多数盘模型陡得多。
2019-07-01 astro-ph.EP
On the multiple generations of planetary embryos
为了简单起见，全球行星形成模型往往从一组初始的行星胚胎开始。虽然这种方法对最初胚胎的进化提供了有价值的见解，但最初的分布本身就是一个大胆的假设。将自己限制在初始分布可能会忽略在所述初始分布之前或之后的基本物理。我们希望研究动态行星胚胎形成对行星系形成的影响。所提出的框架开始于气体，尘埃和鹅卵石的初始盘。对盘的演化、星子的形成和行星胚胎的形成进行了一致的模拟。胚胎然后通过卵石、星子和最终的气体吸积生长。行星盘相互作用和N体动力学与其他同时生长的胚胎包括在框架中。我们发现，行星的形成可以发生在多个连续的阶段。早期的恒星通过卵石的吸积而变得巨大，但会经历快速的I型迁移，从而吸积到恒星上。后来形成的胚胎通过星子吸积成长为更小的质量，因为盘中的鹅卵石数量已经消失。行星系的形成历史可能比胚胎的初始分布所能反映的要复杂得多。行星胚胎的动态形成需要在全球行星形成模型中加以考虑，以便对系统演化有一个完整的了解。
2022-02-03 astro-ph.EP
A Hybrid Mechanism Forming a 2:1 Librating-Circulating Resonant Configuration in the Planetary System
在两颗巨行星不同的迁移过程中，可能形成不同的共振构型。研究表明，HD 128311和HD 73526行星系参与了2：1的平均运动共振，但不参与拱点共转，因为其中一个共振参数在动力学演化过程中循环。在本文中，我们探讨了潜在的机制，形成2：1的图书馆循环共振配置。在行星形成的后期，小行星和行星胚胎之间的碰撞和散射是经常发生的。因此，在我们的模型中，我们考虑的是两颗巨星和几颗类地行星的行星结构。我们发现，碰撞或散射事件在动力学演化的早期阶段可以影响陷入共振的配置。一颗中等大小的类地行星的行星-行星散射，或者在一个拥挤的行星系中较小行星的多重散射，都可以改变共振构型。此外，碰撞或合并可以改变巨行星的质量和位置，这也对形成动力学演化过程中的共振位形起着重要作用。在这个意义上，图书馆循环共振配置更有可能形成的散射和碰撞的混合机制。
2010-03-05 astro-ph.EP
A population of planetary systems characterized by short-period, Earth-sized planets
我们分析了来自美国宇航局开普勒任务的第1-17季度数据发布24（Q1-Q17 DR 24）行星候选目录的数据，特别是将具有单个凌日行星的系统与具有多个凌日行星的系统进行比较，并确定了具有必然不同系统架构的系外行星的不同种群。这样的结构可能表明它们相对于典型的开普勒系统在进化史上的一个不同分支。这些行星系的主要特征是一个孤立的，地球大小的行星，大约一天的轨道周期。我们估计，在我们检查的144个系统中，至少有24个（>~17%）属于这一群体。考虑到探测效率，这样的行星系出现的频率与热彗星相似。
2016-10-11 astro-ph.EP
Analysis of radial velocity variations in multiple planetary systems
对多个太阳系外行星系的研究有机会通过探测相互扰动来获得行星质量和轨道倾角的约束。对精确径向速度测量的分析可能会揭示这些行星与行星之间的相互作用，并对这种行星系产生更准确的看法。与一般的数据建模问题一样，径向速度数据系列的拟合具有一组未知参数，其参数导数必须通过回归方法和不确定性的估计来确定。在本文中描述的算法，帮助计算这样的衍生物的情况下，行星摄动不被忽略。在HD 73526、HD 128311和HD 155358的行星系上演示了该算法的应用。除了与径向速度分析相关的功能外，该算法的实际实现还包含计算每个行星的空间坐标、速度和重心坐标的功能。这些功能有助于联合分析多个凌日行星系、凌日时间和/或持续时间的变化，或主恒星自行也被测量的系统，涉及高精度天体测量。与上述问题相关的实际实施具有使此类调查变得相当简单有效的功能。
2010-05-27 astro-ph.EP
The effect of core formation on surface composition and planetary habitability
一个分化的行星地幔的熔融生产力主要由其铁含量控制，而铁含量本身近似于行星的核心质量分数（CMF）。在这里，我们表明，估计系外行星的CMF允许强大的预测的厚度，成分和矿物学的衍生地壳。这些预测的地壳成分允许限制放置在表面和深层行星内部之间的挥发性循环，与可居住的行星表面的演变的影响。具有大型类地CMF（$\geq$ 0.32）的行星将呈现出薄壳，无法有效地将地表水和其他挥发物输送到下面的地幔中。相比之下，具有较小CMF（$\leq$ 0.24）和更高，类似火星的地幔铁含量的岩石行星将发展能够稳定含水矿物的厚壳，这可以有效地将挥发物隔离到行星内部，并在与演化相关的时间尺度上去除表面水。核心形成的程度对随后的行星表面环境有着深远的影响，并可能为寻找可居住的类地系外行星提供额外的限制。
2021-04-21 astro-ph.EP
Dust Settling and Rapid Planetary Migration
行星迁移对于解释观测到的系外行星质量-周期关系至关重要。如果没有某种阻止机制，行星和它们的气体盘之间的潮汐共振相互作用通常会导致行星向内迁移，以至于它们在气体盘的寿命（$\sim $ 1 - 3 Myrs）内陷入宿主恒星。我们研究行星迁移的分析计算的迁移率和时间内自洽计算，辐射加热盘周围的M星，其中包括尘埃沉降的影响。我们发现，尘埃沉降降低光盘的温度，并提高了中平面的气体密度。这种不可避免的圆盘结构的演化加速了低质量天体的I型行星迁移，最高可达2倍。我们还研究了灰尘沉降对间隙开口质量和II型迁移的影响，发现间隙开口质量减少了2倍，II型迁移变慢了2倍。虽然尘埃沉降可以在一定程度上缓解更大质量行星的行星迁移问题，但低质量行星和行星核心的更快迁移需要一个强大的减速机制。
2010-12-01 astro-ph.EP
Stellar Characterization Necessary to Define Holistic Planetary Habitability
在系外行星领域，有一条真理是“要了解行星，就必须了解恒星。“这涉及到恒星的物理性质（即质量、半径、光度、年龄、多重性）、活动和磁场，以及可用作行星组成代表的恒星元素丰度。在本白皮书中，我们讨论了在即将到来的地面和空间任务中需要注意的重要恒星特征，以便可以理解它们的过程，并与行星的存在相关联，或者代替直接的行星观测。
2019-04-01 astro-ph.EP
Semi-analytical model for the dynamical evolution of planetary system II: Application to systems formed by a planet formation model
本文改进半解析模型以处理质量、半长轴和轨道间距差异更大的行星系统，并通过行星种群合成结果验证其能准确再现最终质量分布和轨道结构，从而降低行星形成模拟的计算成本。
2025-07-05 astro-ph.EP
Planetary atmospheres Through Time: Effects of Mass Loss and Thermal Evolution
本文研究行星大气质量损失如何受热流体动力学逃逸与非热动力学效应共同驱动，揭示质量损失率对行星和恒星参数的复杂依赖，从而解释行星大气演化路径的多样性。
2024-02-21 astro-ph.EP
A possible correlation between planetary radius and orbital period for small planets
对于半径小于4 R_Earth的行星，我们认为存在着行星半径与轨道周期之间的相关性。使用开普勒的数据，我们发现的相关系数为0.5120，并建议的相关性是不是仅仅由调查不完整。虽然相关系数可能会根据统计分析而变化，但相关性的统计显著性是稳健的。进一步的分析表明，这种相关性源于两个因素。一个似乎是两个量之间的中间周期（3-100天）的幂律依赖关系，另一个是在短周期内缺乏半径大于2 R_地球的行星。这种相关性可能为小行星形成理论和理解行星系的动力学演化提供重要的约束。
2015-10-15 astro-ph.EP
Theory of planet formation and comparison with observation: Formation of the planetary mass-radius relationship
行星质量-半径图是一个观测结果，对于理解行星形成具有重要意义。我们提出了一个更新版本的行星形成模型的基础上的核心吸积范式，它允许计算行星的半径和光度在整个形成和演化的行星。我们首先用它研究木星的形成，并与前人的工作进行比较。然后，我们进行行星人口合成计算，得到一个合成的质量半径图，我们与观察到的比较。除了膨胀的热爆星，这只能用与它们接近恒星有关的额外机制来解释，我们发现观察到的和合成的质量半径图的一般形状很好地吻合。这种形状可以用核心吸积模型的基本概念来理解。
2011-02-21 astro-ph.EP
Modeling star-planet interactions in far-out planetary and exoplanetary systems
从主恒星流出的磁化风塑造了行星和系外行星的磁层，决定了其影响的程度。我们进行了三维（3D）可压缩磁流体动力学（MHD）模拟磁化恒星风和行星磁层之间的相互作用，对应于一个遥远的恒星-行星系统，有和没有行星偶极磁场。我们确定的途径，导致形成一个动态的稳态磁层，并发现磁重联在这个过程中起着根本性的作用。结果表明，磁尾的磁能密度在夜侧大于昼侧，磁尾的动态性相对较强。磁尾重联事件被认为与恒星风等离子体注入到内磁层有关。我们进一步研究磁层的极端倾斜角度保持在角度的例子，天王星和海王星。由于行星场反转期间的极性偏移，高偶极磁场也可能显现。我们发现，全球磁层重联网站的变化，大的行星偶极子磁场和更复杂的电流片结构的产生。我们讨论了这些发现的影响注入行星际物质和高能粒子到内磁层，极光活动和磁层无线电发射。这项研究对于探索太阳系和外太阳系中的恒星行星相互作用具有重要意义。
2018-12-19 astro-ph.EP
Onset of Secular Chaos in Planetary Systems: Period Doubling & Strange Attractors
由于共振重叠，行星系可以表现出混沌运动。行星混沌已经在哈密顿框架下得到了广泛的研究，然而，在耗散效应很重要的系统中，混沌运动的存在还没有得到彻底的研究。在这里，我们研究的发病随机运动存在的耗散，在经典微扰理论的背景下，并表明，行星系接近混沌通过一个周期加倍的路线耗散逐渐减少。此外，我们证明了混沌奇异吸引子可以存在于轻度阻尼系统。这里提出的结果是感兴趣的理解混沌行星系的早期动力学演化，因为它们可能已经过渡到混沌从准周期状态，与出生星云的耗散相互作用为主。
2011-06-14 astro-ph.EP
Can planetary rings explain the extremely low density of HIP 41378f?
凌日行星周围存在的环可能会导致其半径被高估，如果质量已知，则会导致其密度被低估。我们采用贝叶斯框架表明，异常低密度（$\sim$ 0.09 g cm ${^{-3}}$）的过境长周期行星HIP $\,$ 41378 $\,f$可能是由于存在不透明的环行星。考虑到我们采用的模型先验和K2任务的数据，我们发现环形行星情景的统计证据与行星情景的统计证据相当。环形行星的解表明行星的密度更大，为$\sim$ 1.23 $\,$ g $\,$ cm $^{-3}$，与天王星相似。它的环延伸到行星半径的1.05到2.59倍之间，并以$\sim$ 25 $^\mathrm{o}$的角度倾斜。未来对HIP $\,$ 41378 $\,f$的高精度凌日观测将是确认/排除行星环存在的必要条件。
2020-02-26 astro-ph.EP
Tracking Advanced Planetary Systems with HARPS-N (TAPAS). I. A multiple planetary system around the red giant star TYC 1422-614-1
上下文脱离主序星演化的恒星对于扩大系外行星知识的前沿，使其向更高的恒星质量发展，以及限制恒星与行星的相互作用机制，都是至关重要的。然而，这些恒星的内在活动使精确的径向速度测量的解释变得复杂，并且在行星搜索中经常被避免。在过去的10年里，我们已经监测了大约1000颗演化恒星的径向速度变化，以寻找宾夕法尼亚州立大学-托鲁瓦天文学行星搜索中心的低质量同伴，使用Hobby-Eberly望远镜。选择的预期候选人，需要更高的RV精度测量已经遵循HARPS-N在3.6米国家伽利略望远镜。目的。探测演化恒星周围的行星系，能够对这些系统的频率和内在性质建立可靠的统计数据，并对选定的行星系进行深入研究，提供恒星-行星相互作用过程的证据。方法.我们已经获得了TYC 1422-614-1的69个时期的精确径向速度测量收集超过3651天的Hobby-Eberly望远镜，和17个时期的超精确HARPS-N数据收集超过408天。我们补充了这些RV数据与测光时间序列从全天自动调查档案。结果我们报告了在演化的K2巨星TYC 1422-614-1周围发现的一个多行星系。围绕1.15 M $_\odot$恒星的系统由一颗质量为m $sin i$ =2.5 M $_J$的行星和一颗质量为m $sin i$ =10 M $_J$的行星/棕矮星组成，前者的轨道为0.69 AU，后者的轨道为1.37 AU。围绕TYC 1422…
2014-10-22 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
The Effect of Planetary Illumination on Climate Modelling of Earthlike Exomoons
从潮汐加热，日食和行星照明的分析研究，很明显，系外卫星宜居带（EHZ）-一组月球和宿主行星轨道，允许液态水在类地卫星的表面-是一个比行星HZ更高维度的流形。本文概述了第一次尝试产生气候模型的exoons拥有所有上述来源和汇的能量。我们扩大我们以前的一维纬向能量平衡模型（LEBM），其中遵循的温度演变的类地卫星轨道上的行星，通过添加行星照明。我们调查的EHZ在四个维度，运行两个独立的模拟套件。第一个研究通过改变行星的轨道来研究EHZ，保持月球的轨道固定，将EHZ与行星的宜居带进行比较。一般来说，行星照明会使EHZ稍微远离恒星。其次，我们固定行星的轨道，改变月球的轨道，以调查环行星际内可居住的边缘。我们证明，由于日食（而不仅仅是轨道稳定性），可以存在一个外边缘，但当考虑到碳酸盐-硅酸盐循环的影响时，这个边缘可能会被向外推。
2014-04-17 astro-ph.EP
Linking planetary embryo formation to planetesimal formation II: The impact of pebble accretion in the terrestrial planet zone
近年来，行星核上的卵石吸积现象得到了广泛的研究，并被发现是行星生长的一种非常有效的机制。虽然大多数研究假设行星核心作为其模拟的初始条件，但这些核心如何，在何处以及何时形成的问题往往被忽视。我们研究了卵石吸积过程中的行星胚胎的形成阶段和随后的演变在拱星盘演化的早期阶段的影响。在这样做的过程中，我们的目标是量化行星胚胎形成的时间尺度和局部依赖性，基于磁盘的固体演化。我们将一维两种群固体演化模型和卵石通量调节的星子形成模型与N体程序LIPAD相连接。在我们的研究中，我们专注于与初始尺寸为100公里的直径的星子的增长，星子碰撞和卵石吸积的第一个100万年的粘性不断发展的磁盘。我们比较了18个不同的N体模拟，在这些模拟中，我们改变了100万年后的微行星总质量，微行星盘的表面密度分布，径向卵石通量和卵石吸积的可能性。卵石堆积导致形成更少，但实质上更大的胚胎。可能的胚胎形成的区域是微弱的影响，卵石的吸积和最里面的胚胎往往形成稍早相比，卵石吸积被忽略的模拟。卵石吸积强烈地增强了超级地球在类地行星区域的形成，但它不会增强更大距离处胚胎的形成。
2020-08-24 astro-ph.EP
Making Terrestrial Planets: High Temperatures, FU Orionis Outbursts, Earth, and Planetary System Architectures
目前的原行星尘埃凝聚理论并不能预测与地球处于紧张状态的干燥硅酸盐星子。虽然已经提出了解决这一困境的方法，但它们通常都没有通过数值研究，或者与地球的（低，波动性依赖）挥发性和中等挥发性元素丰度存在紧张关系。在Boley等人（2014）的工作基础上，我们研究了熔融颗粒碰撞的影响，并发现它们可能为干燥的硅酸盐微行星问题提供解决方案。此外，加热的来源，无论是热的内部磁盘或FU猎户座规模吸积事件，将决定所产生的星子的位置，可能控制随后的行星系架构。我们假设，那些经历了FU Orionis尺度吸积事件的系统拥有与我们类似的行星系，而那些没有像开普勒看到的那样拥有非常接近，紧密堆积的行星的系统。
2017-04-18 astro-ph.EP
Confirmation of the Planetary Microlensing Signal and Star and Planet Mass Determinations for Event OGLE-2005-BLG-169
利用哈勃空间望远镜（HST）WFC-3对OGLE-2005-BLG-169行星微透镜事件的源星和透镜星进行了观测，证实了该事件中观测到的行星光变曲线信号对相对自行的预测。这一结果（以及伴随的凯克结果）首次证实了行星微透镜信号，其偏差仅为2%。后续观测确定行星宿主星在多个通带中的通量，并消除光变曲线部分稀疏采样引起的光变曲线模型模糊性。这导致了OGLE-2005-BLG-169 Lb行星系性质的精确测定。结合HST/WFC 3的测光和天体测量数据，我们得到恒星和行星的质量分别为M_* = 0.69 ± 0.02M_solar和m_p = 14.1 ± 0.9M_earth。该行星微透镜系统位于银河系凸起附近，距离D_L = 4.1 ± 0.4 kpc，投影的恒星-行星间距为a_perp = 3.5 ± 0.3 AU，对应于a = 4.0（+2.2 -0.6）AU的半长轴。
2015-07-30 astro-ph.EP
Are Planetary Systems Filled to Capacity? A Study Based on Kepler Results
我们使用了开普勒候选行星的样本，其轨道周期小于200天，半径在1.5到30个地球半径之间，以确定相邻行星的典型动力学间距。为了得到固有的（即，无观测偏差）相邻行星的动力学间距，我们生成了遵循各种动力学间距分布的行星系种群，用开普勒航天器对它们进行了综合观测，并将我们模拟中观测到的行星的性质与实际开普勒探测进行了比较。我们发现，平均而言，相邻行星的间距为21.7个希尔半径，标准差为9.5。这种动态的空间分布与太阳系中邻近行星的空间分布是一致的。为了验证“填充行星系假说"，即所有行星系都是动态填充或充满的，我们通过执行长期（10^8年）数值模拟来确定动态填充的系统的比例。在每个模拟中，我们集成了一个系统，其中行星根据我们最佳拟合的动力学间距分布进行间隔，但在中间轨道上包含一个额外的行星。显示不稳定迹象的模拟比例提供了动态填充系统比例的近似下限;我们发现，> 31%，> 35%和>45%的2行星，3行星和4行星系统分别是动态填充的。如此大的比例表明，许多行星系确实已经满负荷了。行星系的这一特征是形成和演化模型必须满足的另一个深刻约束。
2013-02-28 astro-ph.EP
Understanding dense hydrogen at planetary conditions
高温高压下的材料在行星科学、天体物理学、热密物质物理学和惯性约束聚变研究中具有重要意义。行星结构模型依赖于我们对地球上不存在的奇异条件下元素（及其混合物）行为的理解，同时行星作为研究极端条件下材料的天然实验室。在这篇评论中，我们讨论了建模行星内部和高压物理的氢和氦之间的连接。首先，我们总结了确定氢和氦的状态方程和相图的关键实验以及最先进的理论方法。接下来，我们简要回顾一下我们目前对太阳系、木星和土星巨行星内部结构的了解，以及高压物理学对它们的表征的重要性。
2020-06-22 astro-ph.EP
Planetary systems and real planetary nebulae from planet destruction near white dwarfs
我们认为，潮汐对白矮星（WD）附近的类地行星和冰行星的破坏可能会导致一个或多个低质量的类地行星和更轻的行星在WD周围的紧密轨道上形成。新WD行星系统的形成始于母行星在潮汐半径约为1Rsun附近的潮汐分裂为星子。当半径小于100公里时，内部的应力使微行星免于进一步的潮汐分裂。我们推测，星子然后结合在一起，形成新的亚地球的女儿行星在几个太阳半径周围的WD。更大质量的含氢行星为WD提供了新的核燃料，使其重新成为星巨星。一些氢将在一个大的气囊中膨胀。包层吹出风，形成星云，稍后（在整个包层丢失后）被热WD电离。我们把这个来自行星的发光电离星云称为真正的行星状星云（RPN）。这是对来自行星的子行星（DPP）和RPN方案的初步研究，具有推测性质。接下来必须进行更详细的研究，以确定所建议的情景是否真的能够发生。
2015-04-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Magnetic Fields of Extrasolar Planets: Planetary Interiors and Habitability
木星的无线电辐射与其行星尺度的磁场有关，航天器的调查显示，大多数行星和一些卫星都有或曾经有一个全球性的磁场。由内部发电机产生的磁场是限制行星内部性质的少数遥感手段之一。对于地球来说，它的磁场被推测是其可居住性的部分原因，而太阳系外行星的磁场的知识可能是评估其可居住性所必需的。木星和其他太阳系行星的无线电发射是由电子回旋脉泽产生的，探测太阳系外行星的电子回旋脉泽将能够测量太阳系外行星的磁场。这份白皮书大量借鉴了W。M.凯克空间研究所的报告《行星磁场：行星内部和可居住性》（拉齐奥、史考尼克、哈利南等人），它结合了在美国天文学会专题会议“行星可居住性的无线电探索”上讨论的主题，它补充了天体生物学科学战略白皮书“太阳系以外的生命：空间天气及其对可居住世界的影响”（Airapetian等人），它涉及到NASA天体生物学战略中讨论的行星磁场的各个方面。
2018-03-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Dynamics of Planetary Ejection
Yale University（耶鲁大学）；University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）；The Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Univ. Bordeaux（波尔多大学）
本文综述行星抛射的四种机制及相关预测，指出当前及未来微引力透镜观测可检验现有模型、区分抛射机制，以揭示恒星环境中系外行星的种群级结构。
2026-08-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Long-Term Dynamical Evolution of Planetary Systems
本章从理论和观测两个角度讨论了行星系的长期动力学演化。我们首先讨论发生在我们自己的太阳系内的行星与行星的相互作用。然后，我们描述这种相互作用在更紧密的包装行星系。随着行星间相互作用的增强，一些系统变得动态不稳定，导致强烈的碰撞，最终导致行星的喷射或碰撞。在讨论了所涉及的基本物理过程之后，我们考虑这些相互作用如何应用于太阳系外的行星系，并探索所观测到的系统所提供的约束。残留星子盘的存在会导致行星迁移，从而引起共振交叉引起的不稳定性;然而，这样的盘也可以稳定行星系。一个行星系拥挤的诞生环境可能会产生重大影响：近距离接触和双星伴星可能会破坏系统的稳定，或塑造它们的特性。在双星的情况下，Kozai机制可以将行星放置在极偏心的轨道上，这些轨道可能会在以后旋转产生热彗星。
2013-11-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Diversity of Planetary Systems Architectures: Contrasting Theory with Observations
我们开发了一个半分析模型计算行星系统的形成，目的是解释观测到的多样性的行星系架构，并与这种原始的多样性与初始属性的光盘，他们出生。本文根据近年来的原行星盘观测结果，采用不同的初始条件，生成了多种类型的行星系，并对它们进行了统计分析。我们探讨的相关性的质量和大小的光盘，其金属，质量的中心恒星和时间尺度的气体盘耗散，在定义的架构的行星系。我们还测试了我们的模型的一些关键参数的不同值，以找出哪些因素最好地再现观测到的行星系的不同样本。根据这一点，我们预测哪些系统是太阳附近最常见的。我们的研究结果表明，只有类地行星的行星系统是最常见的，是唯一的行星系形成时，考虑低金属盘，也代表了最好的环境，为岩石，潜在的宜居行星的发展。我们还发现，像我们这样的行星系在太阳附近并不罕见，因为它的形成有利于大质量的圆盘，在圆盘的内部区域没有大量的固体积累。关于那些拥有热而温暖的木星行星的行星系，我们发现这些系统诞生于非常巨大的、富含金属的圆盘中。为了形成这些系统，还需要快速的迁移速率。根据我们的研究结果，大多数热暖木星系统都是由一颗巨行星组成的，这也是目前观测数据的一个趋势。
2011-08-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Binarity of Transit Host Stars - Implications on Planetary Parameters
行星参数的直接推导只能在凌日行星系统中实现。然而，行星的属性，如半径和质量强烈依赖于恒星的主机参数。发现凌日宿主星是多个导致导出的恒星和行星参数的必要修订。基于我们对14个凌日系外行星宿主的观测，我们推导出了三个凌日宿主星（WASP-2，TrES-2和TrES-4）的各个组成部分的参数，我们检测到它们是双星。其中两个以前不知道是多重的。修正了相应系外行星的参数。在2.2米的Calar Alto望远镜上使用AstraLux进行的高分辨率“幸运成像”在i'和z'通带提供了接近衍射极限的图像。这些结果与现有的行星数据相结合，以重新校准行星属性。尽管已发现的TrES-2、TrES-4和WASP-2的伴星亮度较暗（delta mag ~ 4），但光变曲线推导的参数变化高达1 sigma以上。我们讨论了双星分离和行星性质之间的可能关系，如果得到证实，可能暗示双星对行星形成过程的影响。
2009-02-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
The New Generation Planetary Population Synthesis (NGPPS). I. Bern global model of planet formation and evolution, model tests, and emerging planetary systems
目的。将理论模型与观测结果进行比较，可以使人们朝着理解行星系迈出关键的一步。然而，它需要一个模型能够（i）预测所有必要的可观测量（不仅是质量和轨道，而且是半径，光度，星等或蒸发率）和（ii）解决相关行星质量（从火星质量到超级彗星）和距离（从恒星掠食到宽轨道）的大范围。方法.我们已经开发了一个综合的全球端到端的行星形成和演化模型，第三代伯尔尼模型，基于核心吸积范式。该模型尽可能直接地解决了气体盘的结构和演化的基本微分方程，微行星的动力学状态，行星的内部结构产生其微行星和气体吸积率，盘驱动的轨道迁移，以及通过完整的N体计算同时形成行星的引力相互作用。重要的是，该模型还遵循了行星形成后在千兆年时间尺度上的长期演化，包括冷却和收缩，大气逃逸，膨胀和恒星潮汐的影响。结果为了测试这个模型，我们将它与太阳系形成的经典场景进行了比较。对于类地行星，我们发现，我们获得了一个巨大的冲击阶段提供足够的胚胎（~100）最初安置在光盘。对于巨行星，我们发现，质量为200亿的行星必须在气体盘分散之前不久吸积它们的核心，以防止强烈的向内迁移，将它们带到盘的内边缘。结论.该模型可以形成具有广泛性质的行星系。我们发现，只有类地行星的系统往往是有序的，而巨行星轴承系统没有这样的相似性。
2021-07-26 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
Why do more massive stars host larger planets?
有人认为，行星半径随着恒星质量的增加而增加，对于6 R $_{\oplus}$以下的行星和1 M $_\odot$以下的行星。在这项研究中，我们探讨是否可以解释行星的大小和宿主恒星的质量之间的这种推断关系的行星质量较大的行星之间的轨道更大质量的恒星，膨胀的行星半径由于恒星辐射的差异，或不同的行星组成和结构。利用已测量质量和半径的系外行星数据，我们研究了G-和K-恒星的恒星质量与各种行星性质之间的关系，并证实质量越大的恒星拥有更大的行星和质量越大。我们发现，行星质量和温度的差异不足以解释不同恒星类型周围行星半径的测量差异。我们发现，较大的行星半径可以解释为一个更大的挥发性物质（氢-氦大气层）之间的行星周围更大质量的恒星。我们的结论是，大质量恒星周围的行星更大，最有可能是由于更大的氢氦大气。我们的发现意味着，在质量更大的恒星周围形成的行星往往更有效地吸积H-He大气。
2021-07-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
On planetary systems as ordered sequences
Cavendish Laboratory（卡文迪什实验室）；Gonville & Caius College（冈维尔与凯斯学院）；Columbia University（哥伦比亚大学）；Flatiron Institute（熨斗研究所）
一个行星系由一个主星和一个或多个行星组成，排列成特定的构型。在这里，我们考虑哪些信息属于4286开普勒行星在其3277行星系的配置，或排序。首先，我们训练一个神经网络模型，根据其宿主恒星的性质及其邻居的半径和周期来预测行星的半径和周期。训练模型的预测的平均绝对误差比从动态允许的周期和半径中随机抽取的原始模型的预测的MAE好2.1倍。其次，我们采用了一个用于计算语言学中无监督词性标注的模型来研究行星或行星系是否属于具有物理可解释的“语法规则”的自然类别。“该模型确定了两组强大的行星系：（1）紧凑的多行星系统和（2）巨恒星周围的系统（$\log{g} \lesssim 4.0$），尽管后一组受到凌日方法的选择偏差的强烈影响。这些结果强化了行星系不是随机序列的想法-相反，作为一个群体，它们包含可预测的模式，可以提供对行星系形成和演化的洞察。
2021-05-20 astro-ph.EP cs.LG
Explaining Planetary-Rotation Periods Using an Inductive Method
本文用归纳法研究了影响行星自转周期变化的因素。我首先展示了行星质量与其自转周期之间的相关性。然后我测试了行星半径、加速度、速度和扭矩对自转周期的影响。我发现速度、加速度和半径是解释自转周期的最重要因素。质量的影响可能是影响行星半径的大小。也就是说，行星的质量越大，其半径就越大。此外，质量也会影响旋转力的强度，扭矩，这可能在设置行星旋转的初始恒定速度方面发挥了重要作用。
2011-06-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stability and self-organization of planetary systems
我们证明了行星系的稳定性与其内部序密切相关。行星的任意初始分布容易受到灾难性事件的影响，在这些事件中，行星要么碰撞，要么被逐出行星系。这些不稳定性是混沌动力学和多体引力相互作用的Arnold扩散特性的基本结果。为了确保{ \it现实}行星系在天文时间尺度上的稳定性--其中行星的质量与太阳系中的行星相当--运动必须是准周期性的。本文提出了一种动力学机制，使行星系从任意初始状态自然演化到准周期状态。该理论预测的行星自组织与我们在太阳系中发现的相似。%
2018-05-07 astro-ph.EP nlin.CD physics.pop-ph
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
Planet gaps in the dust layer of 3D proto-planetary disks: Observability with ALMA
在众多已知的太阳系外行星中，迄今为止只有少数几颗在大轨道半径和相当进化的系统中被直接成像。阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）将有能力在更年轻的时候观测这些广泛的行星系统，从而更好地了解行星形成过程。在这里，我们探索ALMA探测行星在宽轨道上雕刻的间隙的能力。
2013-07-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planetary System Disruption by Galactic Perturbations to Wide Binary Stars
在双星系统中发现的系外行星中，有近一半是在平均恒星间距超过1，000天文单位（1天文单位是地球到太阳的距离）的非常宽的双星系统中，然而这种遥远的双星伴星对行星演化的影响仍然没有被研究。与它们更紧密的对应物不同，宽联星的恒星轨道在银河潮汐和其他经过恒星的脉冲的影响下不断变化。在这里，我们报告的数值模拟表明，广泛的双星轨道的可变性质显着重塑行星系，他们的主机，通常陀螺形成后。与先前的理解相反，宽的双星伴星可能经常强烈地扰动行星系，引发行星抛射和激发幸存行星的轨道偏心率。事实上，观测到的系外行星偏心率提供了证据;在宽双星中的巨型系外行星轨道在统计上比孤立恒星周围的轨道更偏心。当我们假设孤立恒星和宽双星拥有相似的行星系，其最外层的巨行星通过早期的内部不稳定性分散在离母星10 AU以上时，这两种偏心率分布都能很好地再现。因此，我们的研究结果表明，虽然宽联星最终截断其行星系，大多数孤立的巨型系外行星系统拥有额外的遥远，仍然未被发现的行星。
2013-01-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Planetary Mass and Stellar Radius Relationship for Exoplanets Orbiting Red Giants
外行星质量与红巨星宿主恒星半径的散点图显示了一个有趣的积极趋势：较大的恒星拥有更多的大质量行星。这意味着恒星向红巨星的演化会影响系统中行星的质量。
2018-09-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Bayesian Monte Carlo assessment of orbital stability in the late stages of planetary system formation
一个行星系的最终轨道构型是由早期的星盘环境和后期的引力相互作用共同塑造的。由于观测到的行星系的多样性和观测偏差，评估这些因素中每一个的相对重要性并不简单。我们的目标是了解当微行星吸积和行星迁移停止，长期引力效应接管时，行星系可能会发生怎样的变化。我们的方法开始与一种新的分类行星系的基础上，他们的轨道结构，验证使用近似贝叶斯计算方法。我们将此计划应用到观测到的行星系，也到$\sim 400$合成系统托管$\sim 5000$行星，从蒙特卡洛行星人口模型合成。我们的分类方案稳健地产生四个系统类，根据他们的行星质量和半长轴，观测和合成系统。然后，我们估计的轨道分布密度的每个合成系统之前和之后的动态发展他们高达1万年的引力+碰撞$N$体代码。利用Kullback-Leibler散度对轨道构型变化进行统计测量，发现合成行星系的$\lesssim 10 \%$都经历了这种变化。我们还发现，这部分属于一类系统，他们的质心是非常接近他们的主恒星。虽然行星系的轨道结构变化可能不是很常见，但它们更有可能发生在具有近距离大质量行星的系统中，这些行星具有F型和G型主恒星和恒星金属丰度$\mathrm{[Fe/H]} > 0.2$。
2022-11-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
Planetary systems in star clusters
近年来，已经确认了数千颗已确认和候选的系外行星。因此，对行星系的形成和动力学演化的理论研究得到了推动，行星-行星散射、长期演化以及行星与气体/碎片盘之间的相互作用过程得到了很好的研究。几乎所有的工作都集中在孤立的行星系的形成和演化上，而忽略了外部影响的影响，例如与邻近恒星的引力相互作用。然而，大多数恒星都是在集群环境中形成的，要么迅速分散，要么演变成疏散星团。在这些条件下，年轻的行星系会频繁地与其他恒星发生近距离碰撞，至少在最初的1-10百万年期间，这会影响到在任何周期范围内运行的行星，以及它们的碎片结构。
2016-09-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Period ratios in multi-planetary systems discovered by Kepler are consistent with planet migration
开普勒行星候选者是行星形成情景的有趣试验台。我们目前的结果从N体模拟的多行星系，类似于开普勒观测。我们添加平滑（I/II型）和随机迁移力。观察到的周期比率分布与这两种情况本身都不一致。然而，同时对行星施加随机和平滑的迁移力会导致与观察到的周期比分布相似的周期比分布。这是一个自然的场景，如果行星形成在一个动荡的原行星盘，这些力量总是存在。我们展示了如何观察到的周期比和偏心率分布可以约束这些力量的相对强度，一个参数，这是出了名的难以预测的几十年。我们免费提供模拟的源代码和初始条件，以使社区能够扩展这项研究，并包括行星迁移以外的影响。
2012-08-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planetary Orbit Eccentricity Trends (POET). I. The Eccentricity-Metallicity Trend for Small Planets Revealed by the LAMOST-Gaia-Kepler Sample
轨道偏心率是行星的基本性质之一，它的分布可以揭示行星形成和演化的历史。在这里，在行星轨道偏心率趋势（称为POET）的一系列工作中，我们研究了行星偏心率的分布及其对恒星/行星性质的依赖性。在本文中，POET系列的第一项工作，我们研究了小行星的偏心率是否以及如何取决于恒星金属丰度（例如，[Fe/H]）。以前对巨行星的研究发现，行星的偏心率与其宿主金属丰度之间存在显著的相关性。然而，这种相关性是否存在于小行星（例如超级地球和次海王星）仍然不清楚。利用LAMOST-Gaia-Kepler大样本，利用凌日持续时间比方法，对单（多）凌日系统中244（286）颗小行星的偏心率分布进行了研究。我们证实了小行星的偏心率随恒星金属丰度的增加而增加的偏心率-金属丰度趋势。有趣的是，在径向速度（RV）样本中也发现了偏心率和金属丰度之间的类似趋势。我们还发现，多个过渡系统的相互倾斜度随着金属丰度的增加而增加，这预示着一个温和的偏心率-金属丰度上升趋势。小行星的偏心率（倾角）与金属丰度的相关性支持了行星形成的核吸积模型，它们可能是行星形成和演化历史中自（或/和外）激发过程的足迹。
2023-03-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
