Hidden planetary friends: on the stability of two-planet systems in the presence of a distant, inclined companion
Hidden planetary friends: on the stability of two-planet systems in the presence of a distant, inclined companion
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隐藏的行星朋友：在有一个遥远的、倾斜的伴星存在的情况下，关于两行星系统的稳定性
DOI：
10.1093/mnras/sty2830
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发表时间：
2018
影响因子：
4.8
通讯作者：
Farr, Will M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Denham, Paul;Naoz, Smadar;Hoang, Bao-Minh;Stephan, Alexander P;Farr, Will M
最近的观测活动表明，我们的银河系中似乎存在丰富的多行星系统。此外，这些系统似乎可能有遥远的伴星，要么是行星、棕矮星，要么是其他恒星物体。这些伴星可能相对于内行星倾斜，并且可能通过偏心科扎伊-利多夫机制激发内行星的偏心率。这些偏心率激发可能会导致内部轨道交叉，从而扰乱内部系统。我们研究在存在遥远、倾斜的巨行星的情况下双行星系统的稳定性。具体来说，我们得出了一个稳定性标准，该标准取决于同伴的分离度和偏心度。我们表明，我们的分析标准与长期系统集成和 N 体模拟的数值积分所获得的结果一致。最后，作为潜在的概念验证，我们提供了一组参数空间的预测，允许 Kepler-56、Kepler-448、Kepler-88、Kepler-109 和 Kepler-36 系统存在行星伴星。
Recent observational campaigns have shown that multiplanet systems seem to be abundant in our Galaxy. Moreover, it seems that these systems might have distant companions, either planets, brown-dwarfs, or other stellar objects. These companions might be inclined with respect to the inner planets, and could potentially excite the eccentricities of the inner planets through the Eccentric Kozai–Lidov mechanism. These eccentricity excitations could perhaps cause the inner orbits to cross, disrupting the inner system. We study the stability of two-planet systems in the presence of a distant, inclined, giant planet. Specifically, we derive a stability criterion, which depends on the companion’s separation and eccentricity. We show that our analytic criterion agrees with the results obtained from numerically integrating an ensemble of systems both secularly and withN-body simulations. Finally, as a potential proof-of-concept, we provide a set of predictions for the parameter space that allows the existence of planetary companions for the Kepler-56, Kepler-448, Kepler-88, Kepler-109, and Kepler-36 systems.
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