Tidal HRD from Gallet et al. (2017)
Tidal dissipation in rotating low-mass stars
and implications for the orbital evolution of close-in planets
I. From the PMS to the RGB at solar metallicity
F. Gallet, E. Bolmont, S. Mathis, C. Charbonnel, and L. Amard
Abstract
Les planètes proches de leur étoile-hôte représentent une grande partie de la population des exoplanètes confirmées. Pour comprendre l'évolution dynamique de ces planètes, les interactions étoile-planète doivent être prises en compte. En particulier, la dépendance des interactions de marée sur les paramètres structurels de l'étoile ainsi que sa rotation doivent être inclus dans les modèles. Dans cet article nous avons estimé comment la dissipation des ondes de marée dans l'enveloppe convective d'étoiles de faibles masses en rotation évolue en fonction de la masse, de la phase évolutive, et de la rotation de ces étoiles et ceux de la pré-séquence principale jusqu'à la branche des géantes rouges. Nous avons également étudié les possibles conséquences de cette évolution sur l'évolution orbitale planétaire. Nous avons couplé la méthode décrite dans Mathis (2015) au code d'évolution stellaire STAREVOL pour des étoiles en rotation comprises entre 0.3 et 1.4 M⊙. Additionellement, nous avons généralisé le travail de Bolmont & Mathis (2016) en étudiant l'évolution orbitale, pour des phases stellaire avancées, de planètes proches de leur étoile hôte en utilisant cette nouvelle prescription de dissipation d'onde de marée Alors que sur la pré-séquence principale l'évolution de la dissipation des ondes de marée est contrôlée par l'évolution de la structure interne de l'étoile au travers de la contraction stellaire, sur la séquence principale cette dissipation est fortement influencée par l'évolution de la rotation de la surface, elle-même impactée par les vents stellaires. L'effet principal de la rotation est de réduire la force de la dissipation des ondes de marée d'environs quatre ordres de grandeur sur la séquence principale. L'évolution de la dissipation dépend fortement de l'évolution de la structure interne et de la rotation de l'étoile. Au cours de la vie de l'étoile, cette dissipation varie sur plusieurs ordres de grandeur, ce qui a une forte conséquence pour l'évolution orbitale des planètes massives. Ces effets sont les plus forts au cours de la pre-séquence principale, signifiant que les planètes sont principalement sensibles à l'histoire évolutive précoce de leur étoile hôte.
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