藝術家筆下的Kepler-10行星系統
最近，中國科學院紫金山天文臺季江徽研究員與其博士研究生董瑤揭示了Kepler-10雙行星系統的潮汐演化過程，探討了該系統的可能形成機制。
隨著Kepler空間探測計劃的實施，人們已經發現了2300多顆系外行星候選體，包括大約450個多行星系統。其中Kepler-10系統是一個典型的分層結構的雙行星系統，它包含兩顆行星，內行星是Kepler空間探測計劃發現的第一顆巖石類地行星，其軌道半長軸為0.01684 AU，非常靠近中心恆星；而外行星距離恆星和內行星較遠，半長軸為0.2407AU。根據目前行星形成理論，巖石成分的類地行星形成的最小距離約為0.4 AU，且大多數為近圓形軌道。因此，Kepler-10系統的兩顆行星不太可能在目前的軌道附近形成，它們可能是在較遠處形成以後經歷了遷移機制（如行星在氣體盤中遷移、行星與行星之間的散射等），才抵達了靠恆星較近的軌道上，進而受到了較強的潮汐效應。然後，兩顆行星又經過長期的潮汐演化過程，最終形成了目前的行星系統。
季江徽等研究人員利用理論分析和數值模擬方法研究了Kepler-10系統的潮汐演化過程。他們在動力學模型中，主要考慮了中心恆星作用到內行星上的潮汐效應和相對論效應，以及兩顆行星之間的引力攝動。數值模擬結果表明，內行星由於非常靠近中心恆星，潮汐衰減和圓化現象極為明顯，潮汐效應對其軌道演化的最終構型起到極其重要的作用；而外行星由於離恆星和內行星較遠，潮汐作用不顯著。另外，他們還利用一般長期攝動理論分析了該系統的潮汐演化過程，與數值結果相符。
對於該行星系統的形成，紫臺研究人員指出，內行星可能經歷了行星與行星之間的散射過程，從而獲得了比較顯著的偏心率數值；而外行星可能是從原行星盤中遷移到當前位置附近，由於行星盤中氣體對偏心率的抑制作用，它維持了非常小的偏心率，擁有近圓軌道。
研究Kepler-10系統的潮汐演化對於揭示Kepler空間望遠鏡所發現的一般雙行星及多行星系統的形成演化具有重要意義。該研究工作將於近期發表在國際著名天文刊物《皇家天文學會月報》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, MNRAS)上。（來源：中科院紫金山天文臺）
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