系外行星的形状与其内部结构

作者：张冕; 黄乘利

来源：天文学报, 2017, 58(01): 12-21.

DOI：10.15940/j.cnki.0001-5245.2017.01.002

• 行星与卫星:内部
• 行星与卫星:普通
• 方法:数值
• 方法:统计

随着观测技术不断进步,已经有了很多对系外行星扁率和拱点进动的观测进展.行星的扁率是由行星的内部密度剖面与其自转决定的,勒夫数k2与其核的大小存在明显的负相关.故扁率与k2可以很好地限定系外行星的内部结构.从Lane-Emden方程出发,构建了不同多方指数下的行星模型.继而通过解算Wavre的积分微分方程得到其扁率,结果表明:多方指数越小,自转越快,扁率越大.从NASA（美国国家航空航天局）系外行星表中,挑选了469个同时具有质量、半径和轨道周期观测或估算值的系外行星,在两种不同自转周期假设下,计算了它们的扁率.结果表明:如果采用潮汐锁定假设,绝大多数系外行星的扁率非常小,约97%的行星小于0.01,难以被观测到;而在固定的10.55 h自转周期假设下,有28%的行星扁率大于0.1.通过解算Zharkov简化的2阶微分方程,得到了不同多方模型下的勒夫数,并讨论了k2与核大小的关系.

• 单位
  中国科学院; 中国科学院上海天文台