Near Mean-motion Resonances in the System Observed by Kepler: Affected by Mass Accretion and Type I Migration
Near Mean-motion Resonances in the System Observed by Kepler: Affected by Mass Accretion and Type I Migration
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开普勒观测到的系统中的近平均运动共振：受质量吸积和 I 型迁移的影响
DOI：
10.3847/1538-3881/aa9216
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发表时间：
2017-10
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Ji Jianghui
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wang Su;Ji Jianghui
截至2017年4月，开普勒任务已释放了超过4496颗候选行星，其中3483颗行星已得到确认。行星的统计结果表明，其轨道周期比分布在1.5和2.0附近存在两个峰值。观测结果表明，在行星形成过程中，大量行星对可能首先被捕获到平均运动共振（MMR）中。随后，这些行星离开精确的共振位置，达到接近 MMR 的配置。通过 I 型迁移，两颗低质量行星有陷入一阶 MMR（2:1 或 3:2 MMR）的倾向；然而，行星质量吸积和潜在的向外迁移这两种情况在重塑其最终轨道配置方面发挥着重要作用。在质量吸积的情况下，行星对可以跨越2：1的MMR，然后进入3：2的MMR，特别是对于内部的行星对。在这种形成情况下，如果两颗行星形成在平坦的圆盘中，那么它们被锁定为 3:2 MMR 的可能性就会增加。而且，向外的迁移会使行星很有可能陷入3:2的MMR中。我们进行了额外的运行来研究三行星系统中这些行星的质量关系，并且我们表明，通过我们的形成场景可以轻松重现两颗行星的周期比接近 1.5 和 2.0 的两个峰值。我们进一步表明，在我们的模拟中已经观察到了链共振系统（例如 4:2:1、3:2:1、6:3:2 和 9:6:4 MMR）。该机制可用于理解Kepler-48、Kepler-53、Kepler-100、Kepler-192、Kepler-297、Kepler-399和Kepler-450系统的形成。
The Kepler mission has released over 4496 planetary candidates, among which 3483 planets have been confirmed as of 2017 April. The statistical results of the planets show that there are two peaks around 1.5 and 2.0 in the distribution of orbital period ratios. The observations indicate that plenty of planet pairs could have first been captured into mean-motion resonances (MMRs) in planetary formation. Subsequently, these planets depart from exact resonant locations to be near-MMR configurations. Through type I migration, two low-mass planets have a tendency to be trapped in first-order MMRs (2:1 or 3:2 MMRs); however, two scenarios of mass accretion of planets and potential outward migration play important roles in reshaping their final orbital configurations. Under the scenario of mass accretion, the planet pairs can cross 2:1 MMRs and then enter into 3:2 MMRs, especially for the inner pairs. With such a formation scenario, the possibility that two planets are locked into 3:2 MMRs can increase if they are formed in a flat disk. Moreover, the outward migration can make planets have a high likelihood to be trapped into 3:2 MMRs. We perform additional runs to investigate the mass relationship for those planets in three-planet systems, and we show that two peaks near 1.5 and 2.0 for the period ratios of two planets can be easily reproduced through our formation scenario. We further show that the systems in chain resonances (e.g., 4:2:1, 3:2:1, 6:3:2, and 9:6:4 MMRs), have been observed in our simulations. This mechanism can be applicable to understand the formation of systems of Kepler-48, Kepler-53, Kepler-100, Kepler-192, Kepler-297, Kepler-399, and Kepler-450.
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DOI：
10.1086/338504
发表时间：
2001-08
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
M. Lee;S. Peale
通讯作者：
M. Lee;S. Peale
开普勒环双星行星的散射结果：行星质量比
DOI：
10.3847/1538-3881/aa8c7c
发表时间：
2017
期刊：
The Astronomical Journal
影响因子：
--
作者：
Gong Yan-Xiang;Ji Jianghui
通讯作者：
Ji Jianghui
DOI：
10.1088/0004-637x/770/1/24
发表时间：
2012-11
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
C. Petrovich;R. Malhotra;S. Tremaine
通讯作者：
C. Petrovich;R. Malhotra;S. Tremaine
DOI：
10.1088/0004-637x/802/1/55
发表时间：
2015-01
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
A. Bans;A. Königl;A. Uribe
通讯作者：
A. Bans;A. Königl;A. Uribe
DOI：
10.1088/0004-637x/774/1/52
发表时间：
2013-07
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
M. Lee;D. Fabrycky;D. Fabrycky;D. Lin;D. Lin
通讯作者：
M. Lee;D. Fabrycky;D. Fabrycky;D. Lin;D. Lin