論文関連の(ほぼ)個人用メモ。



arXiv:1906.08788
Martinez et al. (2019)
Orphaned Exomoons: Tidal Detachment and Evaporation Following an Exoplanet-Star Collision
(孤児になった系外衛星：系外惑星-恒星衝突に続く潮汐分離と蒸発)

概要

系外惑星に対する外側の重い天体からの重力的擾乱，たとえば Kozai-Lidov 機構などは，系外惑星の軌道離心率を，中心星との強い相互作用や衝突によって破壊される程度にまで上昇させる場合がある．この過程の最終段階において，系外惑星を公転している系外衛星は恒星の潮汐力によって惑星の重力圏から分離され，恒星を公転する軌道に移行する．

3 体と 4 体の一連のシミュレーションを用いて，これらの惑星から分離した天体の進化について調査を行った．
このような天体の大部分は恒星に衝突するか系から放出されるかする一方，~10% の一定の割合で，惑星よりも長生きする “孤立した” 系外衛星となることが判明した．このような天体の初期の特性は，太陽系内のガリレオ衛星に似たものになると考えられる．

惑星から分離した系外衛星は一般にスノーラインの内側を公転し，恒星からの強い輻射加熱を受けるため，揮発性物質に豊富な層は蒸発する．その結果，彗星の近日点通過の際に似た，ガスとダストを強く放出する．

系外衛星から放出された小さいダスト粒子によって公転する天体を囲む厚い雲が形成されるが，中心星からの輻射によって急速に吹き流される．対照的に，大きい固体粒子は母体の系外衛星の軌道要素を受け継ぎ，固体物質の偏心した円盤を形成する．この大きい固体粒子は，ポインティング・ロバートソン効果により，ゆっくりと恒星へ落下していく．これによる，長いタイムスケールでの恒星の減光が引き起こされる可能性がある．

系外衛星の蒸発時間が 10⁵-10⁶ 年の場合，1 つ以上の脱ガスしている系外衛星による恒星光の減光は，KIC 8461852 (Boyajian’s star) で観測されている減光や長期的な減光の説明になるかもしれない．

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