On the Interaction between a Protoplanetary Disk and a Planet in an Eccentric Orbit: Application of Dynamical Friction
我们提出了一种新的分析方法，盘行星的相互作用，是特别有用的行星偏心率大于磁盘的纵横比。我们利用动力摩擦公式计算行星盘对行星的作用力，并将该作用力在行星周期内平均。由此产生的迁移和偏心阻尼时标同意非常好，与以前的作品中，行星偏心率是适度大于磁盘的纵横比。这种方法的优点是，它是可能的，适用于任意大偏心率的制定。我们已经发现，在高度偏心的行星的情况下，轨道演化的时间尺度在很大程度上取决于所采用的盘模型。我们讨论了我们的结果可能的含义的理论行星形成。
2011-06-02 astro-ph.EP
The unexpected narrowness of eccentric debris rings: a sign of eccentricity during the protoplanetary disc phase
这篇论文表明，在北落师门和HD 202628恒星周围看到的偏心碎片环比标准偏心行星扰动情景（有时称为“近心辉光”）中预期的要窄。标准的假设是在半长轴$a$上有一个最初的圆形和狭窄的星子带，在气体盘被来自偏心行星的长期扰动分散后，其偏心率增加到$e_f$，导致宽度为$2ae_f$的带。在这个假设的一个小修改中，如果微行星最初是偏心的，可能会出现较窄的带，这可能是由于在富含气体的原行星盘阶段早期的行星扰动。然而，原始偏心率也可能是由增加圆盘偏心率的不稳定性引起的，而不需要任何行星。这些场景是否会在原行星盘中产生可检测到的偏心环尚不清楚，但他们仍然预测在原行星盘中的气体分散之前，应该存在狭窄的偏心星子环。PDS 70被认为是一个拥有不对称原行星盘的系统，它可能是偏心碎片环系统的前身。
2020-05-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Polar alignment of a protoplanetary disc around an eccentric binary II: Effect of binary and disc parameters
在最近的一篇论文中，马丁和卢博表明，围绕偏心双星的环双星盘可以经历阻尼节点振荡，导致盘相对于双星轨道的极（垂直）对齐。盘的角动量矢量与双星的偏心率矢量一致。我们探讨了这种机制的鲁棒性低质量光盘（0.001的二进制质量）和系统参数的依赖性，通过流体动力学光盘模拟。我们描述了如何演变取决于光盘的粘度，温度，大小，二进制的质量比，轨道偏心率和倾角。我们比较结果与线性理论的预测。我们表明，极性对齐的低质量光盘可能会发生在很宽的范围内的二元光盘参数。我们讨论了我们的结果的应用，形成的行星系围绕偏心双星。
2018-06-21 astro-ph.EP
Planet formation in binaries: dynamics of planetesimals perturbed by the eccentric protoplanetary disk and the secondary
在偏心的、近距离的双星系统（距离约为20天文单位）中发现行星，如αCen或γCep，是对行星形成理论的重要检验。来自伴星的引力扰动预计会激发出高的微行星离心率，导致在与类似大小的天体碰撞时，大小可达数百公里的天体的破坏，而不是增长。最近有人提出，嵌入微行星的巨大轴对称气体盘的重力驱动其轨道的快速岁差，从而抑制了偏心率激发。然而，双星中的圆盘本身被认为是偏心的，导致额外的星子激发。本文发展了椭圆形原行星盘（忽略气体阻力）和伴星引力扰动下微行星偏心率演化的长期理论。首次导出了偏心圆盘扰动函数的表达式，该表达式可用于其他天体物理问题。我们获得明确的分析解决方案，小行星偏心率的演变，并描绘了四个不同的制度的动力学激发。我们证明了在具有大质量（>10^{-2}M_Sun）盘的系统中，微行星的偏心率通常仅由偏心盘的引力决定，并且与盘的偏心率相当。结果，后者对固体的碰撞速度施加了下限，使它们的生长成为问题。如果气体盘快速进动，或者气体盘自身的重力有效地降低了盘的偏心率，则可以消除这种碎裂障碍。
2014-10-29 astro-ph.EP
Ring Formation in Protoplanetary Disks Driven by an Eccentric Instability
我们发现，在一定的条件下，原行星盘可以自发地产生多个，同心的气体环没有嵌入行星通过偏心冷却不稳定性。使用线性理论和非线性流体力学模拟，我们表明，各种背景状态可能会捕获一个缓慢的进动，单臂螺旋模式，变得不稳定时，引力稳定的磁盘迅速冷却。激发这个螺旋所需的角动量是以不均匀的质量传输为代价的，这通常会导致多个环。例如，一个长期的流体动力学模拟展示了四个长寿命的轴对称气体环。我们用线性理论从第一性原理验证了不稳定性演化和环形成机制，结果与模拟结果吻合得很好。被困在这些环中的尘埃可能会产生与观测到的圆盘一致的可观测特征。此外，当不稳定性饱和时，直接检测偏心气体运动是可能的，并且在以后的时间内在环中剩余的任何残余偏心度也可以提供这种机制的直接观测证据。
2021-02-03 astro-ph.EP
On the Dust Signatures Induced by Eccentric Super-Earths in Protoplanetary Disks
我们研究了一个高度偏心的10 $M_{\rm \oplus}$（其中$M_{\rm \oplus}$是地球质量）行星嵌入尘埃原行星盘的尘埃动力学和观测的影响。通过进行高分辨率的二维气体和尘埃双流体流体动力学模拟，我们发现行星的轨道可以在大半径处圆形化。在行星轨道圆化后，部分间隙打开和尘埃环形成发生在行星圆化半径附近，这可以解释在圆盘外部区域观察到的间隙/环。当盘的质量和粘度变低时，我们发现偏心行星甚至可以打开间隙，并在其圆化之前在近心和远心半径附近产生尘埃环。这为解释观测到的尘埃环和原行星盘中的间隙提供了替代方案。在观测中，较低的盘粘度有利于产生较亮的环。当尘埃盘的粘性较低（$α\lesssim2\times10^{-4}$）且圆化速度比尘埃径向漂移快时，偏心行星也可能减缓尘埃盘外部区域的尘埃径向漂移。
2019-10-07 astro-ph.EP
Planet formation in stellar binaries I: planetesimal dynamics in massive protoplanetary disks
大约$20\%$的径向速度调查发现的系外行星居住在恒星双星。为了弄清它们的起源，我们必须了解双星系统内原行星盘中的微行星的动力学。标准的描述，只占气体阻力和引力的伴星已受到挑战，最近的原行星盘的引力被证明在星子动力学中起着至关重要的作用。另一个复杂的现象是双星系统中的原行星盘倾向于偏心，从而引起额外的星子偏心率激发。在这里，我们第一次解析地探讨了双星如$α$ Cen和$γ$ Cep在（1）偏心原行星盘的重力，（2）由于（共面）偏心伴星的扰动，和（3）气体阻力的联合作用下的星子的长期动力学。我们得到明确的解决方案的行为的星子偏心率${\bf e}_p$在非旋进磁盘（和旋进磁盘在一定的限制）。我们得到了星子相对速度分布的解析形式，这是理解它们碰撞演化的关键输入。盘引力强烈地影响相对速度，并且倾向于将以最高速度与可比物体碰撞的微行星的大小推到小值，$\sim 1$ km。我们还发现，在偏心的原行星盘approximally对齐的双星轨道的星子碰撞在较低的相对速度比在错位磁盘。我们的研究结果突出了一个决定性的作用，磁盘重力在双星的微行星动力学。
2014-08-21 astro-ph.EP
Kinematical Constraint on Eccentricity in the Protoplanetary Disk MWC 758 with ALMA
我们分析了由阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列获得的MWC 758周围原行星盘中$^{13}\mathrm{CO}$和$\mathrm{C}^{18}\mathrm{O}$ $J=3-2$发射谱线的存档数据，以讨论可能的行星盘相互作用和盘中的非开普勒运动。我们对观测数据进行了开普勒圆盘模型的拟合，并测量了开普勒旋转的速度偏差。我们发现在MWC 758磁盘的内腔周围的显着的速度偏差。我们研究了可能导致速度偏差的几种可能性，如压力梯度，发射层的高度，下落运动，内部翘曲，和偏心的磁盘。我们发现，偏心轨道运动与偏心率的$0.1\pm0.04$在内腔的半径和下落流的组合最好地解释了所观察到的速度偏差。我们的运动学约束的气体轨道运动靠近内腔的偏心率是一致的，在亚毫米连续发射测量的内腔周围的尘埃环的偏心率。我们的研究结果暗示了在MWC 758盘的内腔周围存在强烈的尘埃-气体耦合，并且在内腔内存在气体巨行星。
2022-09-26 astro-ph.EP
Wide Dust Gaps in Protoplanetary Disks Induced by Eccentric Planets: A Mass-Eccentricity Degeneracy
金牛座T星周围的原行星盘亚毫米图像中的间隙环结构被广泛认为是由于嵌入的原行星在其出生盘上的潮汐扰动造成的。这一过程的数值模拟已被用来提出缩放的特征尘埃间隙宽度/间隙环距离相对于行星质量。应用这样的比例来分析观测到的间隙样本，产生了一个连续的质量分布，在几个地球到木星质量范围内的假设行星的丰富人口。相比之下，传统的核心吸积方案的行星形成预测的双峰质量函数，由于1）以上的失控气体吸积\sim 20地球质量和2）抑制吸积引起的间隙打开。在这里，我们研究的尘埃盘响应偏心行星的潮汐扰动作为一个可能的解决方案，这个悖论。基于模拟的气体和尘埃分布，我们表明，海王星质量的行星与小偏心率的间隙环分离可能会变得与土星质量的行星在圆形轨道上引起的。这种简并可以消除理论双峰质量分布和观察到的连续间隙宽度分布之间的差异。尽管阻尼由于行星盘的相互作用，适度的偏心率可以维持在相对厚的磁盘或通过多个超级地球之间的共振激励的外部区域。此外，小偏心率行星引起的环状尘埃分布即使在低粘度环境中也是轴对称的，这与ALMA图像中涡旋的缺乏一致。
2021-10-14 astro-ph.EP
Migration of Planets Into and Out of Mean Motion Resonances in Protoplanetary Discs: Overstability of Capture and Nonlinear Eccentricity Damping
许多多行星系统被观察到包含非常接近平均运动共振的行星，尽管没有精确共振对的显著堆积。我们目前的理论和数值研究的结果捕获到一阶平均运动共振（MMR）使用参数化的行星迁移模型，考虑到非线性偏心阻尼由于行星盘相互作用。这种参数化是基于数值流体动力学模拟，比以前的分析研究中广泛使用的简单的线性参数化更现实。我们发现，非线性偏心阻尼可以显着影响的稳定性和结果的共振捕获。特别地，被捕获到MMR的行星的平衡偏心率变得更大，并且被捕获的MMR状态与基于简单迁移模型的预测相比趋于更稳定。此外，当迁移是足够快或/和行星质量比是足够小，我们观察到一个新的现象偏心率过冲，行星的偏心率变得非常大，然后才安定下来，以较低的平衡值。如果小行星的偏心率在过冲期间接近于1，这可能导致小行星被抛出。这可能有助于解释与温暖的彗星相比，热彗星缺乏低质量的行星伴侣。
2018-05-19 astro-ph.EP
On the secular behavior of dust particles in an eccentric protoplanetary disk with an embedded massive gas giant planet
本文研究了一颗质量约为5倍木星质量的嵌入行星长期引力扰动下偏心原行星盘中尘埃的速度和空间分布。我们首先采用FARGO代码获得的二维密度和速度分布的偏心气体盘外部的嵌入式行星在准稳态的间隙打开。然后，我们应用长期扰动理论，并将气体阻力估计尘埃的速度和密度的长期时间尺度上。未扰动盘的尘埃与气体之比被简单地假定为0.01。在我们的基准盘模型与行星在5 AU，我们发现，0.01厘米至1米大小的尘埃颗粒很好地耦合到气体。因此，粒子的行为类似于气体，并表现出不对称的动力学作为偏心轨道的结果。尘埃表面密度在远心附近增强。然而，对于低密度气体盘（在本工作中称为“过渡盘”）在100 AU处窝藏行星的情况下，各种大小的尘埃的方位角分布可能会显着偏离。总体而言，非对称结构表现出的气体速度场和粉尘密度分布之间的相位相关性。因此，我们的研究可能提供了一个现实检查，以确定在亚毫米和厘米波长下检测到的不对称盘间隙是否是一个巨大的气体巨行星的路标。
2012-10-05 astro-ph.EP
Polar alignment of a protoplanetary disc around an eccentric binary III: Effect of disc mass
Martin & Lubow（2017）发现，一个围绕偏心双星的初始充分错位的低质量原行星盘经历了倾斜角和升交点经度的阻尼节点振荡。耗散导致演化向一个静止状态的极性对齐，其中光盘位于垂直的二进制轨道平面与角动量对齐的偏心率向量的二进制。我们使用流体动力学模拟和分析方法来研究光盘的质量如何影响这一过程。模拟结果表明，一个光盘与非零质量解决到一个固定的状态，在框架中的二进制，广义的极性状态，在一定程度上较低的水平的不对准相对于二进制轨道平面，在协议的分析模型。假设圆盘进入这种广义的极性状态，观测确定的失准角和双星性质可以用来确定环双星圆盘的质量。我们将此约束应用于HD 98800中的环双星盘。我们得到了与模拟结果近似一致的有质量环联星环极线排列的解析判据。非常宽的错位盘经历破裂，但内部区域至少仍可能演化为极性状态。盘的长期演化取决于我们发现倾向于减小的双星偏心率的演化。虽然极对齐所需的参数范围有所减少，增加光盘的质量，这样的对齐似乎可能为一组广泛的初始条件，预计在原恒星的circumbinary光盘。
2019-09-24 astro-ph.EP
Eccentric debris belts reveal the dynamical history of the companion exoplanet
近年来，在太阳系外观测到了一些偏心碎片带。对于它们的形状，最常见的解释是附近有一颗偏心的行星伴星。来自这样一个伴星的引力扰动会导致带内微行星的周期性偏心率变化，并具有一定范围的岁差频率。总体预期形状是具有有限最小宽度的偏心带。然而，已经发现几个观察到的偏心碎片盘的宽度比理论预期的要窄。在本文中，我们研究了两种机制，可以产生这种小的宽度：（i）原行星盘可以与行星和/或星子相互作用，缓慢地驱动前者的偏心率和阻尼后者的偏心率;（ii）伴星可以通过行星-行星散射随机获得偏心率。我们表明，在适当的条件下，这两种情况下提供了一个合理的方法来减少一个扰动行星外部的偏心带的最小宽度。然而，原行星盘的影响在大的分离（a > 10 au）由于缺乏气体和有限的盘寿命而减弱。这些发现表明，人们可以利用碎片盘的形状和宽度来揭示太阳系外系统的演变，限制原行星盘的特性和行星-行星散射的普遍性。对碎片藏匿系统的进一步观测可以证实，薄碎片带是一种常见现象，还是罕见的初始条件或演变过程的结果。
2022-09-26 astro-ph.EP
Coevolution of Binaries and Gaseous Discs
$\it Kepler$最近发现的环双星行星对当代的行星形成模型提出了质疑。要了解这些行星是如何形成的，需要描述它们的形成环境，环联星的原行星盘，以及盘和联星如何相互作用和变化。中央双星激发周围原行星盘的共振，驱动双星轨道要素和盘的演化。为了探索这些相互作用如何影响二进制偏心率和盘结构的演变，N体光滑粒子流体动力学（SPH）模拟的气体原行星盘周围的二进制开普勒38的基础上运行的$10^4$二进制周期的几个初始的二进制偏心率。我们发现，近圆双星弱耦合到光盘通过参数不稳定性和激发光盘偏心增长。偏心双星强烈耦合到磁盘造成偏心增长的磁盘和二进制。足够偏心的双星，强烈耦合到磁盘周围的磁盘开发的$m = 1$螺旋波发射的1：3偏心外林德布拉德共振（EOLR），对应于对齐的气体粒子经度的近星点。所有系统显示二进制半长轴衰减由于耗散的粘性盘。
2016-10-19 astro-ph.EP
On the evolution of pebble-accreting planets in evolving protoplanetary discs
我们研究的迁移发光的低质量的核心层原行星盘吸积发生主要是因为盘风和行星光度产生的卵石吸积。使用二维流体动力学模拟，我们确定的离心率引起的热力作为气体和卵石吸积率的函数，也评估的重要性，所施加的扭矩由固体成分相对于气体扭矩。对于气体吸积率$\dot M= 2\times 10^{-8}$ $M_\odot/$年和卵石流量$\dot M_{peb}=170$ $M_\oplus$ /百万年，我们发现，胚胎偏心率达到的值与光盘的纵横比。然而，圆盘中的行星径向偏移导致由流入的卵石施加的扭矩平均抵消，并且迁移从向外过渡到向内。这是因为热扭矩的大小随偏心率的增加呈指数下降，我们提供了一个拟合公式的热扭矩衰减作为偏心率的函数。随着圆盘的演化，吸积光度在某些时候变得太小，以至于核心偏心率无法增长，以至于固体成分可以对行星施加非零扭矩。这个扭矩是积极的和气体吸积率$\dot M \lesssim 5\times 10^{-9}$ $M_\odot/$年和卵石通量$\dot M_{peb} \lesssim 120$ $M_\oplus/$百万年，它被发现克服的气体扭矩施加在核心质量$m_p\lesssim$ $1M_\oplus$，导致向外迁移。
2022-10-03 astro-ph.EP
Evolution of $α$ Centauri B's protoplanetary disc
通过流体动力学模拟，我们研究了半人马座$α$ B周围原行星盘的演化，包括偏心轨道伴星$α$半人马座A的影响。初始圆形轨道盘经历两种类型的偏心增长。首先，由于双星轨道的偏心率，偏心率在双星的轨道周期$P_{\rm orb}$上振荡。其次，对于一个足够小的磁盘纵横比，磁盘经历全球强制偏心振荡的时间尺度约为$20\,P_{\rm orb}$。这些振荡通过粘性耗散衰减，从而为仅在双星轨道周期上振荡的盘留下准稳定的偏心率轮廓。时间平均的全球偏心率在0.05-0.1的范围内，在稳定状态下没有岁差。气体粒子的近星点彼此对齐。圆盘粘度越高，圆盘偏心率越高。与$N$体模拟，我们研究了一个光盘的星子，形成的准稳态原行星盘的轨道特性的演变。我们发现，粒子的偏心率的平均幅度增加，它们的近星点成为彼此错位，一旦他们从气体盘去耦。行星形成所需的低星子碰撞速度表明行星形成发生在由围绕$α$ Centauri B的原行星盘形成的星子盘中，所述盘的粘度必须很小，并且行星形成必须发生在小于约$2.5\,\rm au$的轨道半径处。有气体存在的话，行星形成可能更容易。
2020-06-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Simple Time-Dependent Method for Calculating Spirals: Applications to Eccentric Planets in Protoplanetary discs
原行星盘中的螺旋已经被用来定位盘中潜在的行星。由于只有螺旋形从圆形轨道摄动是已知的，大多数以前的作品假设行星是在一个圆形轨道。我们发展了一个简单的半解析方法来计算由偏心行星发射的螺旋线的形状。我们假设行星在其轨道上发射小波，这些传播小波的波前形成螺旋。从这个简单的方法得到的螺旋形状与数值模拟非常吻合。由偏心行星激发的螺旋线可以脱离行星，分叉，甚至交叉，都是用这种简单的方法复制的。螺旋的分叉点对应于当行星的径向速度达到圆盘的声速时发出的小波。多个螺旋可以由偏心行星激发（当$e\gtrsim0.2$时多于5个螺旋）。螺旋角和图案速度在不同螺旋之间是不同的，并且可以在一个螺旋上显著变化。由大质量偏心行星发射的螺旋尾迹变陡为螺旋激波，螺旋激波的交叉导致螺旋扭曲或断裂。在质量相同的情况下，一个更偏心的行星会发射更弱的螺旋，并在很长一段时间内产生更浅的间隙。观测到的一些螺旋的异常大/小的螺距角，不规则的多个螺旋，以及不同螺旋之间的不同模式速度可能表明在原行星盘中存在偏心扰动。
2021-12-06 astro-ph.EP astro-ph.IM
Modelling circumbinary protoplanetary disks II. Gas disk feedback on planetesimal dynamical and collisional evolution in the circumbinary systems Kepler-16 and 34
目标。本文研究了在进动偏心气体盘引力影响下，围绕观测系统Kepler- 16和Kepler-34的环双星原行星盘中小行星生长的可能性。方法.我们嵌入我们以前的流体动力学模拟的结果，原行星盘周围的二进制到N体代码执行3D，高分辨率，粒子间引力启用模拟的星子生长和动力学，包括由气体赋予的引力。结果包括完整的，进动的不对称气体盘产生高偏心率轨道的微行星轨道在边缘的circumbinary腔，气体表面密度和偏心率有其最大值。气盘能够有效地调整在某些区域的星子近心点，从而形成相控的、不相互作用的轨道。在这些区域之外，偏心的微行星轨道变得错位和重叠，导致微行星碰撞时轨道交叉和相对速度高。这可能导致侵蚀性碰撞数量的增加，远远超过导致增长的碰撞数量。来自静态轴对称气体盘的引力聚焦是弱的，并且不显著改变来自无气体情况的碰撞结果。结论.由于气盘的不对称性，微行星受到强烈的扰动而进入高度偏心的轨道。在微行星轨道没有很好地对齐的地方，轨道交叉导致侵蚀性碰撞的数量增加。这使得在开普勒-16 b和开普勒-34 b的位置很难发生持续的小行星吸积，因此我们排除了原位生长。这进一步支持了我们最初的建议，即大多数环双星行星应该在盘的更远处形成并向内迁移。
2016-04-06 astro-ph.EP
Density waves in protoplanetary discs excited by eccentric planets: linear theory
在原行星盘中观察到的螺旋密度波经常被用来推断嵌入行星的存在。这个推论既依赖于模拟，也依赖于为圆形轨道上的行星开发的行星-盘相互作用的线性理论，以预测密度尾流的形态。在这项工作中，我们开发并实现了一个线性框架，用于计算由偏心行星驱动的气体盘中密度波的结构。我们的方法考虑到了问题的基本方位角和时间周期性，使我们能够处理任何周期性扰动的潜力（即不仅是偏心行星）。我们测试我们的框架，通过计算一个偏心的，低质量的行星嵌入在一个全球等温盘激发的密度波的形态，并比较我们的结果，最近直接数值模拟（和启发式小波分析）朱和张相同的问题。我们发现非常好的协议与数值模拟，捕捉所有复杂的偏心功能，包括螺旋分叉，波交叉和行星波determination，提高精度和细节相比，小波方法。这说明了我们的线性框架在再现复杂的随时间变化的密度唤醒形态的力量，提出它作为一个有价值的工具，为未来的偏心行星盘相互作用的研究。
2022-09-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Inclination Evolution of Protoplanetary Disks Around Eccentric Binaries
通常认为，粘滞力矩使环双星盘与双星的轨道平面对齐。然而，最近的数值模拟表明，如果双星是偏心的，并且初始的盘-双星倾角足够大，盘可能会演变成垂直于双星轨道的配置（“极对齐”）。对偏心双星周围倾斜盘的长期演化进行了理论研究，计算了盘的翘曲轮廓和作用在盘上的耗散力矩。对于盘的纵横比$H/r$大于粘度参数$α$，弯曲波传播有效地使盘进动作为一个准刚体，而粘度作用于盘的翘曲和扭曲，以驱动长期演化的盘二进制倾角。我们推导出一个简单的分析标准（在二进制的偏心率和初始磁盘取向）的磁盘演变向偏心二进制的极性对齐。当盘有一个不可忽略的角动量相比，二进制，最终的“极对齐”的倾斜角度是减少从$90^\circ$。对于典型的原行星盘参数，倾角演化的时间尺度比盘的寿命短，表明可能存在高倾角盘和行星。
2017-10-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Migration of Planets Into and Out of Mean Motion Resonances in Protoplanetary Disks: Analytical Theory of Second-Order Resonances
最近对开普勒多行星系统的观测揭示了许多系统的行星非常接近二阶平均运动共振（MMR，周期比为$1:3$，$3:5$等）。我们提出了一个解析研究的共振捕获及其稳定性的行星迁移在气体盘。共振捕获需要缓慢收敛迁移的行星，足够大的偏心阻尼时标$T_e$和小的预共振偏心。我们量化这些要求，并发现他们可以满足超级地球的原行星盘条件下。对于捕获到共振的行星，可以达到平衡态，其中由于共振行星-行星相互作用而引起的偏心激励平衡由于行星-盘相互作用而引起的偏心阻尼。我们表明，这种“捕获”的平衡可以是超稳定的，导致部分或永久逃逸的行星的共振。通常，捕获状态的稳定性取决于内外行星质量比$q=m_1/m_2$和偏心阻尼时间比。超稳定增长时间的顺序为$T_e$，但可以大得多的系统接近稳定阈值。对于经历I型（非间隙开放）迁移的低质量行星，收敛迁移需要$q \lesssim 1$，而捕获的稳定性需要$q\gtrsim 1$。这些结果表明，稳定捕获到二级MMR的行星对具有可比的质量。这与一阶MMR相反，在一阶MMR中，存在用于稳定共振捕获的较大参数空间。我们证实和扩展我们的分析结果与$N$体模拟，并表明，过稳定的捕获，从MMR逃逸时间可以媲美的时间，行星之间的共振迁移。
2017-03-11 astro-ph.EP
Viscous circumbinary protoplanetary discs -- II. Disc effects on the binary orbit
本研究使用2D流体动力学长期模拟，分析了环双星盘与双星间的相互作用，发现盘的进动与双星偏心率存在显著周期性影响，且双星轨道演化对双星组件间的质量吸积比率高度敏感。
2025-01-28 astro-ph.EP
Dynamical regimes of small bodies perturbed by an eccentric giant planet
本文针对非等级结构下 e_p=0.4 巨行星对内、外侧小天体的摄动，结合半解析模型、频率分析与大规模数值积分，揭示约30度临界倾角及ZLK机制导致的稳定性屏障与轨道集中特征。
2025-07-24 astro-ph.EP
Perturbed locations and stability of the Triangular equilibrium points in the multi-dissipative photogravitational triaxial elliptic RTBP
讨论了多耗散光引力三轴椭圆型限制三体问题。计算了三角形点的扰动位置。研究了三角形点在一个或多个扰动参数变化下的稳定性。结果表明，在所考虑的扰动参数的某些值，我们没有三角形的平衡点，或至少存在，但离原点很远。稳定/不稳定区域随偏心率的变化似乎是非线性的。增大偏心率可以扩大稳定区域，反之亦然。结果表明，我们有两个不相交的稳定区域。一组新的偏心率的稳定/不稳定区域合并为一个区域。考虑一个非常高的偏心稳定区域的整个区域的质量比，除了在附近的0.3得到。稳定/渐近稳定/不稳定区域，由于某些光引力效应对应。
2015-04-23 astro-ph.EP
Observational signatures of eccentric Jupiters inside gas cavities in protoplanetary discs
预测一颗年轻行星如何塑造其母行星盘的气体和尘埃排放是限制原行星盘观测中不可见行星存在的关键。我们调查的情况下，2木星质量的行星，成为偏心后，迁移到一个低密度的气体空腔在其母盘。进行二维流体动力学模拟，并通过三维辐射转移计算进行后处理。在我们的圆盘模型中，行星偏心率达到~0.25，这导致空腔内气体密度的强烈不对称。这些不对称性通过光解离而增强，并且在12 CO J=3-2积分强度图中形成大尺度不对称性。它们被证明是可检测的角分辨率和噪声水平类似的ALMA观测中实现的。此外，行星的偏心率使空腔内的气体偏心，这表现为12 CO J=3-2的速度图中的等速度线变窄，拉伸和扭曲。然而，行星的偏心率并没有引起可检测的签名，在13 CO和C18 O J=3-2内的腔，因为低柱密度。在腔外，气体保持近圆形轨道，垂直延伸的光学厚CO发射在圆盘倾角> 30度的积分强度图中显示出四瓣图案。在我们的模型中，空腔内缺乏大小尘埃，这进一步意味着当行星在空腔内偏心或仍然是圆形时，亚毫米连续辐射的合成图像和近红外偏振散射光的合成图像不会显示出显着差异。
2021-04-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Eccentricity and Inclination of Massive Planets Inside Low-density Cavities: Results of 3D Simulations
本研究通过3D模拟发现，原行星盘低密度空腔内的大质量行星在轨道对齐时因共振作用偏心率升至0.7-0.9，在倾斜时受Kozai-Lidov机制影响，最终偏心率取决于行星质量与盘特性。
2024-06-27 astro-ph.EP
Eccentricity Trap: Trapping of Resonantly Interacting Planets near the Disk Inner Edge
利用轨道积分和分析论证，我们发现了一种新的机制（“偏心率陷阱”）来阻止原行星盘内边缘附近的行星I型迁移。由于非对称偏心阻尼由于磁盘的最里面的行星在磁盘边缘的相互作用起着至关重要的作用，在陷阱中，这种机制需要连续的偏心激励，因此工作的共振相互作用车队的行星。这个陷阱是如此强大，以至于施加在最里面的行星上的边缘扭矩可以完全阻止许多外行星通过相互共振摄动的I型迁移。因此，车队作为一个整体保持在磁盘边缘之外。我们导出了偏心率陷阱条件的半解析公式，并预测了有多少行星可能被困。我们发现，几个或更多的行星应该是被这种机制困在有空腔的原行星盘中。它可以形成非共振的，多个，近距离的超地球系统延伸超过0.1 AU。径向速度观测显示，这种系统在太阳型恒星周围相当常见。
2010-08-03 astro-ph.EP
Modelling circumbinary protoplanetary disks: I. Fluid simulations of the Kepler-16 and 34 systems
开普勒任务发现了一些环绕双星的行星，它们的轨道接近双星（a_p < 1.1 au），这就提出了一个问题，即这些行星是如何在双星对圆盘产生强烈引力扰动的情况下形成的。环双星原行星盘的气体成分的扰动方式类似于固体，星子为主的对应物，虽然机制，盘偏心起源不同。这是第一个工作的一系列，旨在调查的条件，行星形成的环联原行星盘。我们提出了一些流体动力学模拟，探讨两个观测到的二元系统：开普勒-16和开普勒-34周围的气体盘的响应。我们探讨了盘的粘度，长宽比，内边界条件，初始表面密度梯度，和自引力的动力学演化的磁盘，以及它的准稳态轮廓的重要性。我们发现双星类型对盘的平均偏心率e_d有很大的影响，Kepler-16的e_d = 0.02 - 0.08，Kepler-34的e_d = 0.10 - 0.15。α-粘度的值对磁盘的影响不大，但我们发现一个强大的平均磁盘偏心率增加纵横比由于波传播效应。内边界条件的选择对圆盘的面密度和偏心率影响不大。我们的主要发现是，包括磁盘的自引力对磁盘的质量小于12.5倍的最小质量的太阳星云的演化或最终状态的影响很小。这一发现与自引力相关的结果，在环主磁盘，它的列入被认为是一个重要的因素，在描述磁盘的演变。
2015-07-24 astro-ph.EP
SO emission in the dynamically perturbed protoplanetary disks around CQ Tau and MWC 758
本文报道在 CQ Tau 和 MWC 758 原行星盘中偶然探测到 SO 发射，提出其可能源于嵌入伴星、阴影或晚期内落引起的动力学扰动，并暗示这类扰动可能缩短化学演化时标、影响新生行星的挥发物组成。
2025-07-04 astro-ph.EP
Evolution of eccentricity and inclination of hot protoplanets embedded in radiative discs
通过三维流体动力学计算，在扩散极限下考虑辐射转移，研究了原行星盘中原行星胚胎和低质量原行星（从地球质量的几分之一到几个地球质量）的偏心率和倾角的演化。当原行星在周围的圆盘中辐射由固体吸积释放的能量时，它们的离心率和倾角经历了一个增长，其值取决于行星的光度与质量比，这与圆盘的长宽比相当，并且在几千年的时间尺度上达到。这种增长是由行星附近出现一个炎热的低密度区域引发的。偏心率的增长率通常是倾角增长率的三倍。在长期计算中，我们发现偏心激励和倾斜激励不是独立的。在一个行星最初的偏心率和倾角都很小的特殊情况下，偏心率会大大超过倾角。当偏心率达到其渐近值时，倾角的增长被抑制，产生具有非常低倾角的偏心轨道。作为一个侧面的结果，我们发现，非发光行星的偏心率和倾角阻尼更有力的辐射盘比等温盘。
2017-06-30 astro-ph.EP
Destruction of eccentric planetesimals by ram pressure and erosion
卵石大小的小天体和小行星大小的大天体在行星形成中都扮演着重要的角色。它们以自己的方式形成尘埃生长的进化步骤。然而，在后来的时间，他们也被认为是提供背景人口的质量，更大的机构可能会养活。我们在这项工作中提出的建议是，从粘性搅拌开始，偏心轨道上的微行星可能会在它们变得超音速时爆炸，而不是进入地球大气层的小型多孔行星体。我们提出了一个小行星运动和破坏的玩具模型来展示这个过程的关键方面。后果相当严重。在任何时候，它表明，只有星子或多或少的圆形轨道存在于内盘。在一颗星子毁灭之后，剩余的物质不断地重新分配到原行星盘的卵石水库中。由于破坏通常发生在小恒星距离由于超音速，预计将促进卵石吸积在内部原行星盘作为其主要影响之一。
2020-10-27 astro-ph.EP
Do all gaps in protoplanetary discs host planets?
本研究通过N体模拟检验原行星盘间隙中的假定行星是否为系外巨行星前身，发现三或四颗行星系统偏心率过低且多位于5AU外，五或七颗行星系统不稳定，表明并非所有间隙均宿有行星。
2023-07-20 astro-ph.EP
Highly inclined and eccentric massive planets I: Planet-disc interactions
在太阳系中，行星相对于太阳赤道平面的倾角很小，但有证据表明，在太阳系外的系统中，倾角可能非常大。这种自旋-轨道错位是出乎意料的，因为行星形成于原行星盘中，据称与恒星自旋对齐。行星与行星之间的相互作用被认为会导致相互倾斜，但原行星盘的影响仍然未知。因此，我们调查行星盘的相互作用，行星以上1M_JUP。我们检查的倾角i，偏心率e，和质量M_p的行星的影响。我们进行3D数值模拟的原行星盘嵌入高质量的行星。给出了i和e作为i、e和M_p的函数的阻尼公式，并与数值结果进行了拟合。对于高度倾斜的大质量行星，间隙的张开度减小，i的阻尼发生在10^-4 deg/yr M_disc/（0.01 M_star）的时间尺度上，e的阻尼发生在更小的时间尺度上。当小行星质量（<5M_Jup）的倾角总是被阻尼时，大行星质量和大i可以与圆盘一起经历Kozai循环。这些Kozai周期在时间上是阻尼的。偏心率一般是阻尼的，除了非常大质量的行星（M_p = 5M_Jup），偏心率可以增加低倾角。动力学趋向于最终状态：行星最终处于中平面，然后随着时间的推移，由于与圆盘的相互作用，它们的偏心率会增加。与盘的相互作用导致高质量行星散射事件后i和e的阻尼。如果i被充分地减小，则由于与盘的相互作用，偏心率可以被泵送。如果行星被分散到高倾角，它可能会经历一个Kozai循环，这使得很难预测行星的确切运动及其轨道参数。
2013-05-31 astro-ph.EP
The Photoeccentric Effect and Proto-Hot Jupiters II. KOI-1474.01, a candidate eccentric planet perturbed by an unseen companion
被称为热彗星的系外行星--周期小于10天的彗星大小的行星--可能是塑造所有行星系架构的动力学过程的遗迹。Socrates等人（2012）认为，为定位这些近距离行星而提出的高偏心率迁移（HEM）机制应该会产生可观察到的高度偏心的原热木星群，这些木星尚未潮汐循环。HEM还应该创造出失效的热扩散器，其近点刚好超出快速循环的影响。使用我们以前提出的用于测量测光偏心率的技术（“光偏心效应”），我们正在从开普勒感兴趣的物体（KOI）中提取一系列偏心的原始和失败的热偏心。在这里，我们介绍了第一个，KOI-1474.01，它有一个长的轨道周期（69.7340天）和一个大的离心率e = 0.81+0.10/-0.07，绕过原始热木星边界。结合开普勒测光，地基光谱，和恒星演化模型，我们表征主机KOI-1474作为一个快速旋转的F-星。统计参数显示，过境候选人有一个低的假阳性概率为3.1%。KOI-1474.01还显示出一小时量级的凌日时间变化。我们探讨了第三体微扰的特性，这可能是“吸烟枪”的原因KOI-1474.01的大偏心率。使用主星的旋转周期，半径和预计的旋转速度，我们发现KOI-1474.01的轨道与恒星自转轴略微一致，尽管未来的额外数据需要重新分析。最后，我们将讨论如何的数量和存在的原始热的质子迁移不仅证明了热质子迁移通过HEM，但也揭示了典型的时间尺度的机制。
2012-11-02 astro-ph.EP
How the planetary eccentricity influences the pebble isolation mass
我们调查卵石隔离质量的行星在一个固定的偏心轨道在其原行星盘进行一组二维流体动力学模拟，包括尘埃湍流扩散。行星偏心率的范围可达$e=0.2$。我们的模拟还涵盖了一系列的$α-$湍流粘度，并为每对$\{α,e\}$卵石隔离质量估计为最小的行星质量在我们的模拟，使固体与斯托克斯数$\gtrsim 0.05$不流过行星轨道，并保持被困在行星间隙外的压力隆起。对于$α<10^{-3}$，我们发现，偏心行星达到一个明确的卵石隔离质量，这可以小于行星在圆形轨道上的偏心率保持小于磁盘的纵横比。我们提供了一个拟合公式的卵石隔离质量如何取决于行星偏心率。然而，对于$α> 10^{-3}$，偏心行星不能完全使卵石流失速，因此不能达到定义明确的卵石隔离质量。我们的研究结果表明，岩石内核达到的最大质量应表现出二分法取决于光盘湍流粘度。虽然在低粘度的圆盘中仅限于${\cal O}(10\,M_\oplus)$，但在行星附近具有高湍流粘度的圆盘中，这种最大质量可以达到更大的值。我们的研究结果进一步强调，卵石过滤生长的行星可能不像以前认为的那样有效，特别是在高粘度盘，具有重要意义的原行星盘观测。
2021-12-28 astro-ph.EP
SMA and NOEMA reveal asymmetric sub-structure in the protoplanetary disk of IRAS23077+6707
本文利用SMA和NOEMA高分辨率观测揭示IRAS 23077+6707原行星盘存在非对称径向子结构，并提出偏心盘模型（e≈0.26）可解释其形态。
2025-06-30 astro-ph.EP
Planet formation in stellar binaries II: overcoming the fragmentation barrier in alpha Centauri and gamma Cephei-like systems
小间距（约20天文单位）的偏心双星，如仙王座γ或半人马座α，其行星形成被认为受到伴星存在的不利影响。偏心伴星对星子的强烈动力学激发可导致1-100公里天体的碰撞破坏（而不是增长），从而为行星形成产生“碎裂屏障”。我们修改了这个问题，使用一种新的描述的长期动力学的双星，占的偏心，共面原行星盘的重力，以及气体阻力的星子。通过对星子碰撞结果的研究，我们发现，只要原行星盘的质量大于10^{-2}M_（\odot），且只有弱偏心（盘偏心率<0.01），那么在约20个天文单位的分离双星中，在天文单位尺度的轨道上，星子的生长和随后的行星（包括气体巨星）的形成是可能的。这些要求与类仙后座系统中存在大质量行星（几个M_J）和最近对偏心双星中气体盘的模拟结果是一致的。类地行星和类海王星行星也可以在小半径（亚AU）的低质量盘中形成。我们发现，碎片障碍是一个问题，在偏心盘是apperially对准的双轨道。对齐产生了特殊的位置，在那里（1）相对星子速度低，（2）他们的阻力引起的径向漂移的时间尺度很长。这会导致星子堆积在盘中的这些位置，并促进它们的生长。
2014-08-20 astro-ph.EP
A Simplified Model for the Secular Dynamics of Eccentric Discs and Applications to Planet-Disc Interactions
我们发展了一个简化的模型，用于研究巨行星在原行星盘中的长期演化。该模型考虑了行星的偏心率演化和长期行星盘相互作用和内部盘压力，自重和粘度的影响下的偏心盘的动力学。采用行星盘与对准的顶点相干进动的假设，行星盘系统的偏心率演化方程简化为一组线性化的常微分方程，从而可以快速计算行星盘偏心率在长时间尺度上的演化.将我们的模型应用于“巨行星+外部盘”系统，我们能够再现和解释在以前发表的流体动力学模拟中发现的长期行为。我们重新研究了偏心激励（由于长期共振）的可能性嵌入在分散盘的多个行星，并发现，考虑到偏心盘的动态可以显着影响行星的偏心率的演变。
2019-08-29 astro-ph.EP
Planet formation in stellar binaries: Global simulations of planetesimal growth
在紧密的偏心双星系统（如$γ$仙王座（半长轴约20天文单位））的一个组成部分周围形成行星形成在理论上是具有挑战性的，因为星子之间的破坏性高速碰撞。尽管存在这种碎片屏障，但已知行星存在于这样的轨道配置中。在这里，我们提出了一个新的数值框架进行多环凝聚-碎裂计算的星子生长，它充分占的具体细节的星子动力学的双星，细节的星子碰撞的结果，和径向运输的固体在磁盘由于气体阻力驱动inspiral。我们的动力学输入适当地结合了偏心恒星伴星和大质量非轴对称原行星盘中的星子，以及气体阻力的引力效应。我们确定了一组磁盘参数，导致成功的星子生长系统，如$γ$造父星或$α$半人马座从$1-10$公里大小的对象。我们确定的拱线对齐的原行星盘的双轨道作为成功的星子生长的关键条件之一：它自然会导致出现一个动态安静的位置在磁盘（只要磁盘偏心率是百分之几的顺序），在那里存在的星子生长的有利条件。解释原行星盘的引力效应在得出这一结论中起着关键作用，与我们以前的结果一致。这些发现支持了流动不稳定性作为星子形成的机制。它们为双星和单星周围的行星形成理论以及双星中原行星盘的流体动力学模拟提供了重要的见解（为此，我们确定了一套关键的诊断方法来验证）。
2021-07-23 astro-ph.EP
Hyperbolic Orbits in the Solar System: Interstellar Origin or Perturbed Oort Cloud Comets?
我们研究了在两种不同的潜在来源：星际空间和奥尔特云的背景下，双曲线轨道上的物体通过内太阳系的动力学性质。我们分析得出的概率分布的偏心率，$e$，近日点距离，$q$，为每个源和估计的数量，每单位时间产生的对象作为这些数量的函数。通过比较这两个来源的数字，我们评估的起源是更有可能为一个双曲线对象具有给定的偏心率和近日点距离。我们发现，一个给定的双曲线对象是星际起源的可能性增加，减少离心率和近日点。相反，双曲线物体被经过的恒星从奥尔特云散射的可能性随着偏心率的减小和近日点的增加而增加。通过仔细考虑它们的轨道要素，我们得出结论，1 I/2017 U1 'Oumuamua（$e\simeq$ 1.2和$q\simeq$ 0.26 au）和2 I/2019 Q4 Borisov（$e\simeq$ 3.3和$q\simeq$ 2 au）最有可能是星际起源，而不是从奥尔特云散射。然而，我们也发现，奥尔特云对象可以分散到双曲线轨道一样，两个已知的例子，由亚恒星，甚至亚木星的质量扰动。这突出了需要更好地描述自由漂浮的褐矮星和行星人口的低质量端。
2019-11-11 astro-ph.EP
Compact planetary systems perturbed by an inclined companion: I. Vectorial representation of the secular model
紧凑型行星系的非共振长期动力学模型是由一个扰动函数，通常是展开的偏心率和绝对倾角相对于不变平面。这里，表达式以矢量形式给出，这自然导致偏心率和相互倾斜的扩展。这两种方法在大多数情况下是等价的，但矢量方法是专门针对准共面系统作为一个整体倾斜了很大的量。此外，哈密顿量和运动方程的矢量表达式比用通常的椭圆元素给出的表达式略简单。我们还提供了长期的扰动函数的矢量形式展开的半长轴比允许任意偏心率和倾角。还提供了中央恒星的赤道隆起与其行星之间的相互作用，以及由中央恒星引起的任何行星的相对论近点岁差。我们说明了使用这种表示的长期振荡的太阳系的类地行星，和Kozai周期可能发生在系外行星系统。
2014-05-29 astro-ph.EP
Eccentricity Growth Rates of Tidally Distorted Discs
我们认为光盘的轨道中心的对象和潮汐扰动的圆形轨道伴侣。这种盘有时由于某些共振的影响而受到偏心不稳定性。偏心不稳定性可能存在于被卫星扰动的行星环、被行星扰动的原恒星盘和双星系统中的盘中。虽然偏心不稳定性的基本机制已经很好地理解，但是气体盘对这种不稳定性的详细响应还不清楚。我们应用Goodchild和Ogilvie开发的线性偏心率演化方程。我们探讨如何偏心率分布在这样一个光盘，以及如何分布反过来影响不稳定的增长率为一系列的光盘属性。我们确定了一个光盘模式，称为超级驼峰模式，这是可能在工作中的超级驼峰双星的情况下。该模式的结果从基本自由旋进模式的激励。我们确定的基本自由模进动率，是适用于一个足够冷的光盘的解析表达式。取决于盘声速和盘边缘位置，其他偏心模式可以比超级驼峰模式增长得更快并占主导地位。
2010-04-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Growth of eccentric modes in disc-planet interactions
我们制定了一套线性方程组，描述的行为，小偏心率的原行星系统组成的气体盘和行星。偏心率通过压力和自引力在圆盘中传播，并通过长期相互作用与行星交换。偏心的激励和阻尼可以通过Lindblad共振和共转共振以及粘度发生。我们计算正常模式的耦合盘行星系统的情况下，短周期的巨行星轨道内的内腔，可能雕刻的恒星磁层。三维效果允许模式被捕获在光盘的内部。这种模式可以很容易地在光盘的寿命增长。由行星主导的偏心模式也可以增长，尽管速度较慢。我们计算这些模式的结构和增长率和它们对光盘的假设属性的依赖。
2016-03-02 astro-ph.EP
Eccentricity excitation and merging of planetary embryos heated by pebble accretion
行星胚胎可以通过卵石吸积继续生长，直到它们成为巨大的行星核心。同时，这些胚胎相互作用，也迁移由于扭矩所产生的原行星盘。目的：我们的目标是研究卵石吸积如何改变经历I型迁移的胚胎的轨道演化。特别是，我们研究它们是否建立共振链，这些链是否容易不稳定，如果巨大的行星核心形成通过胚胎合并，从而发生更迅速地比卵石吸积单独。研究方法：对于第一次，我们进行自洽的全球尺度的辐射流体动力学模拟的双流体原行星盘组成的气体和卵石，后者被吸积嵌入胚胎。吸积加热，以及其他辐射过程，占正确建模的I型迁移。结果如下：我们跟踪了四个超级类地胚胎的演化，这些胚胎最初位于一个磁盘结构允许会聚迁移的区域。通常，胚胎合并是通过快速增加胚胎质量来促进的，并且打破了否则的寡聚生长。此外，我们发现，每个胚胎的轨道偏心率是相当兴奋（$\simeq0.03$），由于存在一个不对称的undersense叶的气体，一个所谓的“热尾”，产生的吸积加热的胚胎的附近。偏心轨道导致胚胎频繁地近距离接触，并使共振锁定更加困难。结论：在我们的模拟中，胚胎合并通常会产生一个巨大的核心（$\gtrsim 10\,\mathrm{M_{E}}$），在$10\,\mathrm{AU}$附近运行。卵石吸积自然伴随着偏心轨道的出现，这在今后解释系外行星系统结构的工作中应予以考虑。
2017-06-20 astro-ph.EP
The destruction of inner planetary systems during high-eccentricity migration of gas giants
热彗星是巨大的行星，其轨道是一个天文单位的百分之几。它们不与低质量的近距离行星共享系统，尽管后者非常常见。有两种热行星的迁移通道被提出：通过原行星气体盘或通过高偏心行星的潮汐循环。我们发现，将成为热彗星的高偏心巨行星清除了系统中任何低质量的内行星，解释了观测到的热彗星缺乏这样的同伴。这种相互作用的一个不太常见的结果是，巨行星被内行星抛射出去。此外，这种相互作用可以在半长轴$<1$ AU的中高偏心率上植入巨行星，这是一个难以填充的区域。我们的工作支持了这样一个假设，即大多数热彗星在高离心率阶段之后到达它们当前的轨道，可能是由其他行星或恒星同伴激发的。
2015-06-04 astro-ph.EP
Bifurcated Evolutionary Pathways in Multi-planet Systems Driven by Misaligned Protoplanetary Disks
本研究揭示错位原行星盘与恒星扁率导致多行星系统分叉演化：低错位角产生共面低斜度系统，高错位角引发非绝热转变、激发链失稳，预测幸存系统与开普勒观测一致。
2025-04-11 astro-ph.EP
Retrograde Ring Formed Around Eccentric Extrasolar Giant Planet
本研究通过二维流体动力学模拟发现，偏心轨道巨行星周围形成的吸积盘呈逆行状态，为系外巨行星逆行环的起源提供了可能解释。
2024-10-27 astro-ph.EP astro-ph.HE
Revisiting migration in a disc cavity to explain the high eccentricities of warm Jupiters
温暖的巨型系外行星的偏心率分布通常通过行星-行星相互作用来解释，尽管没有物理上合理的论点支持这种相互作用的普遍存在。没有简单的，通用的解释已经提出来解释这些行星的高平均偏心率。在本文中，我们重新审视了一个简单的，似是而非的解释来解释温暖的彗星的偏心率：在原行星盘的空腔内迁移。这种情况允许激发外部偏心共振，这是更高质量行星的工作机制，导致偏心率的增长，同时防止其他更接近的共振来抑制偏心率。我们用不同的数值模拟来测试这个想法，结果表明，一颗类太阳恒星周围的一颗质量为100亿的行星的偏心率可以增加到0.4，这个值以前从未达到过，只有行星-圆盘相互作用。这种高偏心率与温暖的土星至土星质量的系外行星的中位偏心率相当，如果不是更大的话。我们还讨论了这样的机制将对系外行星观测的影响。这种情况可能会对盘的寿命和内部盘分散的物理学产生强烈的影响，这可能会受到气体巨星偏心率分布的限制。
2020-10-27 astro-ph.EP
Collisional parameters of planetesimal belts, precursor of debris disks, perturbed by a nearby giant planet
星子带被用来解释碎片盘的长期存在。模拟其碰撞演变和计算尘埃产生率的重要参数是碰撞的固有概率$P_i$和平均碰撞速度$U_c$。如果一颗行星的轨道靠近行星带，这两个参数的值会受到长期扰动的影响，从而在偏心率$e$和近心点经度$\varpi$之间产生很强的相关性。我们采用了一种新的算法来计算$P_i$和$U_c$的长期相关性，由于不同的比例之间的适当和强迫偏心率的存在。我们测试了这个算法在一个标准的情况下，木星大小的行星轨道内的一个假定的星子带发现，它是不太活跃的碰撞相比，自搅拌带，因为$e - \varpi$耦合。行星的偏心率是决定尘埃产生量的一个重要参数，因为当行星的偏心率从0.1增加到0.6时，侵蚀速度会快10倍。带的初始条件（无论是冷的还是热的）和它的平均倾角强烈地影响着$P_i$和$U_c$，进而影响着它在行星存在下的长期碰撞演化。最后，我们将我们的方法应用到星子带，推测重新填充围绕HD 38529和$ε$波江座的尘埃盘。在碰撞最活跃的构型中，预计只有一小部分小于100公里的天体会在4 Gyr的时间跨度内碎裂。
2017-01-07 astro-ph.EP
High-Eccentricity Migration with Disk-Induced Spin-Orbit Misalignment: a Preference for Perpendicular Hot Jupiters
高离心率迁移是许多观测到的热彗星的可能形成机制，特别是那些恒星自转轴和行星轨道角动量轴之间有很大偏差的热彗星。在高偏心率迁移的一个版本中，倾斜的恒星伴星激发了冷木星的冯齐佩尔-利多夫-科扎伊（ZLK）偏心率振荡，潮汐耗散导致行星的轨道收缩和圆形化。在整个过程中，恒星的自旋可以混乱地演变，导致高度失调的热彗星。以前对这种迁移机制的人口研究假设，当伴星开始引起ZLK振荡时，恒星的自旋与行星轨道角动量对齐。然而，在双星伴星存在的情况下，恒星的双折射率可能会在其原行星盘消散的过程中被显著激发。我们计算了恒星在原行星盘阶段产生的密度，并使用这些进行更新的ZLK驱动的高偏心率迁移的人口合成。我们发现，由此产生的结晶度分布的HJ系统主要是逆行与90 $^\circ$附近的宽峰。我们获得的分布与最近观察到的靠近其宿主恒星的垂直行星的优势有着有趣的相似之处。
2022-11-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tidal and Magnetic Interactions between a Hot Jupiter and its Host Star in the Magnetospheric Cavity of a Protoplanetary Disk
我们提出了一个简化的模型来研究一个年轻的热木星内的原行星盘的磁层腔的轨道演化。该模型考虑了恒星自旋的盘锁定以及恒星和行星之间的潮汐和磁相互作用。我们专注于轨道的演变开始在2：1共振的磁盘的内边缘的轨道，其次是向内，然后向外的轨道迁移驱动的潮汐和磁力矩，以及罗什叶溢出的潮汐膨胀的行星。本文的目的是研究磁层空腔内的轨道演化如何依赖于空腔的大小，行星质量和轨道偏心率。在目前的工作中，我们只针对0.7到2木星质量的质量范围。在大空洞对应的自转周期约为7天的情况下，质量大于1木星质量、初始偏心率中等（>~ 0.3）的行星可以在10^7年内移动到距离中心恒星< 0.03天文单位的区域，而质量小于1木星质量的行星则不能。我们估计的临界偏心率超过一个给定的质量的行星将溢出其罗氏半径，并最终失去所有的气体到恒星由于失控的质量损失。在对应于旋转周期~ 3天的小空腔的情况下，所有模拟的行星即使在圆形轨道上也会失去所有的气体。我们的结果年轻的热彗星的轨道演化可能有可能解释的低质量的巨行星内没有约0.03 AU从他们的矮星揭示的过境调查。
2009-11-24 astro-ph.EP
Dynamical Impacts of Accretion Streamers on Protoplanetary Disks
Seoul National University（首尔大学）；University of Florida（佛罗里达大学）
本研究通过三维流体动力学模拟，揭示了吸积流对原行星盘结构演化的显著影响，包括激发全局偏心率、产生可观测的动力学特征，并可能作为行星形成的重要驱动因素。
2026-09-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Growth of Protoplanets via the Accretion of Small Bodies in Disks Perturbed by the Planetary Gravity
行星通过小天体在原行星盘中的碰撞吸积而成长。这些小天体受到强烈的气体阻力，它们的轨道受到行星周围气体流动和大气结构的显著影响。利用三维流体动力学模拟方法研究了受行星引力扰动的原行星盘中的气体流动。然后，我们计算粒子的轨道演化的气体结构从流体动力学模拟。根据轨道计算，我们获得了行星与厘米到公里大小的粒子之间的碰撞率。我们的研究结果表明，由于大气气体阻力，米级或更大的颗粒有效地与行星碰撞，这显着提高了碰撞率。另一方面，气流对于较小的颗粒起着重要的作用。最后，考虑到大气和气流的影响，推导出了新的碰撞率解析公式，与模拟结果吻合较好。我们估计的增长时间尺度和吸积效率的漂移体形成的气体巨固体核心使用的公式。我们发现在最小质量太阳星云模型中，亚千米级天体的吸积在5 au时达到了短的增长时间尺度（~0.005百万年）和高的吸积效率（~1）。
2021-08-23 astro-ph.EP
Long-Term Cycling of Kozai-Lidov Cycles: Extreme Eccentricities and Inclinations Excited by a Distant Eccentric Perturber
最近的数值实验表明，由类似的行星或褐矮星质量扰动激发的小行星的Kozai-Lidov振荡是缓慢调制的，并表现出惊人的特征，包括极高的偏心率和相对于扰动的逆行轨道的产生。在这里，我们解决了这个问题的情况下，一个测试粒子绕着一个主恒星和摄动的遥远的同伴，其轨道是偏心和高度倾斜的分析。我们给出了产生逆行轨道和高偏心率的条件的解析表达式。这种机制可能在各种被认为涉及Kozai-Lidov振荡的系统中运行，例如紧双星，紧凑物体的合并，行星的不规则卫星和许多其他系统。特别是，它可能是负责激发偏心率和倾斜的系外行星轨道和理解的自旋轨道（错误）对齐的热彗星是重要的。
2011-06-16 astro-ph.EP
