論文関連の(ほぼ)個人用メモ。



arXiv:1612.04332
Jackson et al. (2016)
A New Model of Roche-lobe Overflow for Short-Period Gaseous Planets and Binary Stars
(短周期ガス惑星と連星のロッシュローブオーバーフローの新しいモデル)

概要

いくつかの近接ガス惑星はロッシュローブが接触している状態に近く，過去の研究では潮汐減衰によって主星が主系列段階にあるうちにホットジュピターのロッシュローブが接触すると示されている．

ここでは，過去のモデルを改良することで，惑星周りの広がった大気を含み，また任意の質量比の semi-detached binary system 内における質量輸送の改良モデルを提案する．またこの新しい表式を，仮説上の惑星系，確認されている惑星系，あるいは惑星候補が発見されている系に適用して質量放出率を推定し，蒸発的質量放出のモデルと比較した．

その結果，ロッシュローブオーバーフロー (Roche lobe overflow) は軌道周期 ~ 2 日までのホットネプチューンで著しいことが分かった．一方ホットジュピターでは，より内側の軌道周期 ~ 0.5 日の状態のみオーバーフローが重要である．

具体例として，CoRoT-24b はおそらく 1 Gyr の間に地球質量以上を失っている．またホットジュピター WASP-12b は 1 Myr の間に地球質量を失っており，T Tauri 星 PTFO8-8695 の周りに存在が推定されている惑星は，おそらく数 Myr のうちに大気を失う．

さらにここでは，質量輸送に伴う惑星の公転軌道の拡大は，これまでに考慮されてきたよりも効果が小さいことを指摘する．これは，恒星に降着したガスが系の角運動量のいくらかを奪うからである．
しかしシンプルなスケーリングの議論からは，ロッシュローブオーバーフローは安定に保たれるだろうと示唆される．結果として，最近発見された超短周期軌道 (1 日未満) の小さい惑星はホットジュピターやホットネプチューンの残骸ではないと考えられる．
ここで提案されている新しいモデルは，Modues for Experiments in Stellar Astrophyics (MESA) に含まれている．

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