Impact of Stellar Magnetism on Star-planet Tidal Interactions

• Main Authors: Astoul, Aurélie, Mathis, Stéphane, Baruteau, Clément, Gallet, Florian, Strugarek, Antoine, Augustson, Kyle, Brun, Allan Sacha, Bolmont, Emeline
• Other Authors: Astrophysique Interprétation Modélisation (AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes 2016-2019 (UGA 2016-2019 )-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes 2016-2019 (UGA 2016-2019 ), SSE 2014, Laboratoire d'astrodynamique, d'astrophysique et d'aéronomie de bordeaux (L3AB), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire aquitain des sciences de l'univers (OASU), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux Pessac (LAB), Université de Bordeaux (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)
• Format: Conference Object
• Language: English
• Published: HAL CCSD 2019
• Subjects: [PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]; [PHYS.ASTR.SR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Solar and Stellar Astrophysics [astro-ph.SR]; Jupiter; Iceland
• Online Access: https://hal.science/hal-02370766

International audience Over the last two decades, about 4000 exoplanets have been discovered around low-mass stars. For the shortest period exoplanets, star-planet tidal interactions are likely to have played a major role in the ultimate orbital evolution and on the spin axis evolution of the host stars. Although low-mass stars are magnetically active objects, the question of how the star's magnetic field impacts the excitation, propagation and dissipation of tidal waves remains open. In this work, we have derived the magnetic contribution to the tidal force and estimated its amplitude all along the structural and rotational evolutions of low-mass stars (from M to F-type). For this purpose, we have used detailed grids of rotating stellar models computed with the stellar evolution code STAREVOL. The amplitude of dynamo-generated magnetic fields is estimated via physical scaling laws at the base and the top of the convective envelope. We find that the star's magnetic field has little influence on the excitation of tidal waves in near circular and coplanar Hot-Jupiter systems, but that it has a major impact on the waves dissipation. Our results therefore indicate that a full MHD treatment of the propagation and dissipation of tidal waves is needed to assess the impact of star-planet tidal interactions for all low-mass stars along their evolution.