Accueil > Base de données > Bolmont et al. (2017)

Tidal dissipation in rotating low-mass stars

and implications for the orbital evolution of close-in planets

II. Effect of stellar metallicity

E. Bolmont, F. Gallet, S. Mathis, C. Charbonnel, L. Amard, and Y. Alibert

Abstract

L'observation de Jupiter chauds suggère que leur distribution de période orbitale dépend de la métallicité de leur étoile hôte. Nous étudions ici si l'impact de la métallicité stellaire sur l'évolution de la dissipation de ondes marée dans l'intérieur de l'enveloppe convective des étoiles en rotation et son effet résultant sur la migration planétaire pourrait être une explication possible de cette tendance statistique observée. Nous utilisons un formalisme de dissipation de marée moyennée en fréquence couplé à un code d'évolution orbitale et à des modèles d'évolution stellaire incluant la rotation afin d'estimer l'effet d'un changement de métallicité stellaire sur l'évolution de planètes proches de leur étoile hôte. Nous considérons ici deux masses stellaires différentes: 0.4 et 1.0 M_⊙ évoluant de la phase de pré-séquence principale jusqu'à la branche des géantes rouges. Nous avons mis en évidence que la métallicité d'une étoile a un fort effet sur les paramètres stellaires qui, à leur tour, influencent fortement la dissipation des ondes de marée dans les régions convectives. Alors que sur la pré-séquence principale la dissipation d'une étoile de type solaire sous-métallique est plus élevée que la dissipation d'une étoile de type solaire sur-métallique, sur la séquence principale, c'est le contraire. Cependant, pour l'étoile de 0.4 M_⊙, la dépendance de la dissipation sur la métallicité est beaucoup moins visible. En utilisant un modèle d'évolution orbitale, nous avons montré qu'un changement de métallicité conduit à différentes évolutions orbitales (e.g., les planètes migrent plus loin lorsqu'elles sont en rotation autour d'une étoile riche en métal en rotation initialement rapide). En utilisant ce modèle, nous avons reproduit qualitativement les tendances observées d'évolution de population de Jupiters chauds avec la métallicité de leurs étoiles hôtes. Cependant, d'autres étapes sont nécessaires pour reproduire quantitativement les observations.

ReadMe.dat

Column 1: Logarithm of the time in yr
Column 2: Stellar luminosity (L_☉)
Column 3: Stellar effective temperature (K)
Column 4: Stellar radius (R_☉)
Column 5: β = Mass aspect ratio = M_core/M_★
Column 6: α = Radius aspect ratio = R_core/R_★
Column 7: Surface rotation rate of the star (days). Initial rotation = 1.4 days (5.20e-05 s-1)
Column 8: Logarithm of the frequency averaged tidal dissipation (see Eq. 1 of paper I)
Column 9: Logarithm of the modified equivalent quality factor (see Eq. 5 of paper I)
Column 10: Logarithm of the structural frequency-averaged tidal dissipation (see Eq. 3 of paper I)
Column 11: Logarithm of the structural modified equivalent quality factor (see Eq. 6 of paper I)

0.4 M_⊙

Z=0.004: M_04_Z_004.csv

Z=0.0134: M_04_Z_0134.csv

Z=0.0255: M_04_Z_0255.csv

1.0 M_⊙

Z=0.004: M_10_Z_004.csv

Z=0.0134: M_10_Z_0134.csv

Z=0.0255: M_10_Z_0255.csv

Tout télécharger: AllDissip.tar.gz

Il s'agit de grilles condensées pour lesquelles nous avons sélectionné 500 points au maximum pour permettre une bonne description des pistes brutes. La description de ces 500 points peut être trouvée dans Lagarde, N., Decressin, T., Charbonnel, C., et al. 2012, A&A, 543, A108 (PDF)
Les grilles complètes peuvent être récupérées en contactant l'un des auteurs de l'article.

© 2015-2024 Emeline Bolmont, Florian Gallet, Stéphane Mathis, Corinne Charbonnel, Louis Amard & Yann Alibert
Last update: January 18 2019