Orbital Decay of Hot Jupiters due to Weakly Nonlinear Tidal Dissipation
Notice bibliographique
Résumé
Abstract We study tidal dissipation in hot Jupiter host stars due to the nonlinear damping of tidally driven g-modes, extending the calculations of Essick & Weinberg to a wide variety of stellar host types. This process causes the planet’s orbit to decay and has potentially important consequences for the evolution and fate of hot Jupiters. Previous studies either only accounted for linear dissipation processes or assumed that the resonantly excited primary mode becomes strongly nonlinear and breaks as it approaches the stellar center. However, the great majority of hot Jupiter systems are in the weakly nonlinear regime in which the primary mode does not break but instead excites a sea of secondary modes via three-mode interactions. We simulate these nonlinear interactions and calculate the net mode dissipation for stars that range in mass from 0.5M ⊙ ≤ M ⋆ ≤ 2.0M ⊙ and in age from the early main sequence to the subgiant phase. We find that the nonlinearly excited secondary modes can enhance the tidal dissipation by orders of magnitude compared to linear dissipation processes. For the stars with M ⋆ ≲ 1.0M ⊙ of nearly any age, we find that the orbital decay time is ≲100 Myr for orbital periods P orb ≲ 1 day. For M ⋆ ≳ 1.2M ⊙, the orbital decay time only becomes short on the subgiant branch, where it can be ≲10 Myr for P orb ≲ 2 days and result in significant transit time shifts. We discuss these results in the context of known hot Jupiter systems and examine the prospects for detecting their orbital decay with transit timing measurements.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».