Ejemplos de distribuciones de probabilidad de ser inestable dentro de 109 órbitas para cuatro conjuntos diferentes de pares adyacentes. Se insertó un planeta adicional entre el par adyacente y se muestreó el sistema 5000 veces (usando distribuciones de Rayleigh con 𝜎𝑒 = 0.01, 𝜎𝑖 = 0.5 ◦). Cada panel es un histograma 2D en una cuadrícula de 25 por 25 que muestra la probabilidad media de todas las configuraciones muestreadas con un planeta insertado cuya masa y período caen dentro de los límites de cada celda de la cuadrícula (los espacios en blanco no tienen planetas insertados en esa región). La X blanca muestra la masa y el período del planeta insertado para la prueba de estilo FM13 del par adyacente. El título de cada panel muestra su KIC, la ubicación del planeta insertado (0 está entre el planeta más interno y el segundo planeta), la probabilidad media (p𝑚𝑒𝑎𝑛), la probabilidad de configuración más estable (p𝑀𝑆𝐶) y la probabilidad del par FM13- prueba de estilo (p𝐹𝑀13). Los períodos de los planetas insertados se distribuyen uniformemente en período y masas según la Figura 1 (los límites verticales corresponden al 95% de las masas y el 68% de las masas se encuentran dentro de la región marcada por las líneas discontinuas horizontales). – astro-ph.EP
Las teorías actuales de formación de planetas se basan en configuraciones orbitales inicialmente compactas que experimentan una fase (posiblemente extendida) de impactos gigantes después de la dispersión del disco protoplanetario disipativo.
Es probable que las arquitecturas orbitales de los sistemas de exoplanetas maduros observados hayan sido fuertemente esculpidas por dinámicas caóticas, inestabilidades e impactos gigantes. Una posible firma de los sistemas continuamente remodelados por inestabilidades y fusiones es su empaquetamiento dinámico.
Los primeros datos de Kepler mostraron que muchos sistemas de múltiples planetas están empaquetados al máximo: colocar un planeta adicional entre un par observado haría que el sistema fuera inestable. Sin embargo, este resultado se basó en colocar el planeta insertado en la configuración más optimista para la estabilidad (por ejemplo, órbitas circulares). Si bien esto sería apropiado en una imagen ordenada y disipativa de la formación de planetas (es decir, los planetas se humedecen en sus configuraciones más estables), argumentamos que este mejor escenario para la estabilidad rara vez se realiza debido a la naturaleza fuertemente caótica de la formación de planetas.
En consecuencia, el grado de empaquetamiento dinámico en sistemas de múltiples planetas bajo un modelo de formación realista es probablemente significativamente más alto de lo que se creía anteriormente. Examinamos la muestra completa de planetas múltiples de Kepler a través de esta nueva lente, mostrando que ~ 60-95% de los sistemas de planetas múltiples de Kepler están fuertemente empaquetados y que el empaquetamiento dinámico aumenta con la multiplicidad. Esto puede ser una firma de escultura dinámica o de planetas no detectados, lo que demuestra que el empaquetamiento dinámico es una métrica importante que se puede incorporar al modelado de formación de planetas o al buscar planetas no vistos.
Alysa Obertas, Daniel Tamayo, Norm Murray
Comentarios: 15 páginas, 4 figuras. Aceptado para publicación en MNRAS
Asignaturas: Tierra y Astrofísica Planetaria (astro-ph.EP)
Citar como: arXiv: 2306.12967 [astro-ph.EP] (o arXiv: 2306.12967v1 [astro-ph.EP] para esta versión)
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De: Alysa Obertas
[v1] jueves, 22 de junio de 2023 15:25:32 UTC (591 KB)
https://arxiv.org/abs/2306.12967
Astrobiología,
