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Giant Planet Swaps during Close Stellar Encounters
Indexado
WoS WOS:000518592000001
Scopus SCOPUS_ID:85085083548
DOI 10.3847/2041-8213/AB77D0
Año 2020
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



The discovery of planetary systems outside of the solar system has challenged some of the tenets of planetary formation. Among the difficult-to-explain observations are systems with a giant planet orbiting a very low mass star, such as the recently discovered GJ 3512b planetary system, where a Jupiter-like planet orbits an M star in a tight and eccentric orbit. Systems such as this one are not predicted by the core accretion theory of planet formation. Here we suggest a novel mechanism, in which the giant planet is born around a more typical Sun-like star (<CDATA<i), but is subsequently exchanged during a dynamical interaction with a flyby low-mass star (<CDATA<i). We perform state-of-the-art N-body simulations with <CDATA<i and <CDATA <i to study the statistical outcomes of this interaction, and show that exchanges result in high eccentricities for the new orbit around the low-mass star, while about half of the outcomes result in tighter orbits than the planet had around its birth star. We numerically compute the cross section for planet exchange, and show that an upper limit for the probability per planetary system to have undergone such an event is <CDATA <i Gyr(-1), where a(p) is the planet semimajor axis around the birth star, sigma the velocity dispersion of the star cluster, and M-c the total mass of the star cluster. Hence these planet exchanges could be relatively common for stars born in open clusters and groups, should already be observed in the exoplanet database, and provide new avenues to create unexpected planetary architectures.

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Disciplinas de Investigación



WOS
Astronomy & Astrophysics
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Sin Disciplinas
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Wang, Yi-Han - SUNY Stony Brook - Estados Unidos
Stony Brook University - Estados Unidos
2 Perna, Rosalba Mujer SUNY Stony Brook - Estados Unidos
Flatiron Inst - Estados Unidos
Stony Brook University - Estados Unidos
Simons Foundation - Estados Unidos
3 Leigh, Nathan Hombre Universidad de Concepción - Chile
AMER MUSEUM NAT HIST - Estados Unidos
American Museum of Natural History - Estados Unidos

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Origen de Citas Identificadas



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Citas Identificadas: 10.0 %
Citas No-identificadas: 90.0 %

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Citas Identificadas: 10.0 %
Citas No-identificadas: 90.0 %

Financiamiento



Fuente
FONDECYT Iniciación

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Agradecimientos



Agradecimiento
We thank the referee for a very thoughtful and constructive report. N.W.C.L. acknowledges the generous support of Fondecyt Iniciacion Grant #11180005.

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