An overabundance of single-transiting Kepler planets suggests the existence of a sub-population of intrinsically multi-planet systems possessing large mutual inclinations. However, the origin of these mutual inclinations remains unknown. Recent work has demonstrated that mutual inclinations can be excited soon after protoplanetary disk-dispersal due to the oblateness of the rapidly-rotating host star, provided the star is tilted. Alternatively, distant giant planets, which are common in systems of close-in Kepler planets, could drive up mutual inclinations. The relative importance of each of these mechanisms has not been investigated. Here, we show that the influence of the stellar oblateness typically exceeds that of an exterior giant soon after planet formation. However, the magnitude of the resulting mutual inclinations depends critically upon the timescale over which the natal disk disperses. Specifically, we find that if the disk vanishes over a timescale shorter than 10^(3-4) years, comparable to the viscous timescale of the inner ~0.2AU, the inner planets impulsively acquire misalignments that scale with the stellar obliquity. In contrast, if the disk disperses slowly, the inner planets remain coplanar. They first align with the stellar equator but subsequently realign with the distant giant's plane as the star spins down. Our findings are consistent with recent observations that giants tend to be aligned with close-in multis but misaligned with singles. Stellar obliquity measurements offer a promising test of our proposed framework.

中文翻译：

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令人兴奋的开普勒行星相互倾角中的恒星扁率与遥远的巨人

过多的单过境开普勒行星表明存在一个本质上多行星系统的亚群，它们具有很大的相互倾角。然而，这些相互倾向的起源仍然未知。最近的工作表明，由于快速旋转的主星的扁圆度，在原行星盘扩散后不久，相互倾角就会被激发，只要这颗恒星是倾斜的。或者，在靠近开普勒行星系统中很常见的遥远巨行星可能会增加相互的倾角。尚未研究这些机制中每一种的相对重要性。在这里，我们表明，在行星形成后不久，恒星扁率的影响通常超过外部巨星的影响。然而，由此产生的相互倾向的大小主要取决于本命盘分散的时间尺度。具体来说，我们发现，如果圆盘在短于 10^(3-4) 年的时间尺度内消失，与内部~0.2AU 的粘性时间尺度相当，则内部行星会冲动地获得与恒星倾角成比例的错位。相反，如果圆盘缓慢分散，则内行星保持共面。它们首先与恒星赤道对齐，但随后随着恒星旋转向下，与遥远的巨星平面重新对齐。我们的研究结果与最近的观察结果一致，即巨人倾向于与接近的多人对齐但与单身不对齐。恒星倾角测量为我们提出的框架提供了有希望的测试。我们发现，如果圆盘在短于 10^(3-4) 年的时间尺度内消失，与内部~0.2AU 的粘性时间尺度相当，则内部行星会冲动地获得与恒星倾角成比例的错位。相反，如果圆盘缓慢分散，则内行星保持共面。它们首先与恒星赤道对齐，但随后随着恒星旋转向下，与遥远的巨星平面重新对齐。我们的研究结果与最近的观察结果一致，即巨人倾向于与接近的多人对齐但与单身不对齐。恒星倾角测量为我们提出的框架提供了有希望的测试。我们发现，如果圆盘在短于 10^(3-4) 年的时间尺度内消失，与内部~0.2AU 的粘性时间尺度相当，则内部行星会冲动地获得与恒星倾角成比例的错位。相反，如果圆盘缓慢分散，则内行星保持共面。它们首先与恒星赤道对齐，但随后随着恒星旋转向下，与遥远的巨星平面重新对齐。我们的研究结果与最近的观察结果一致，即巨人倾向于与接近的多人对齐但与单身不对齐。恒星倾角测量为我们提出的框架提供了有希望的测试。内行星冲动地获得与恒星倾角成比例的错位。相反，如果圆盘缓慢分散，则内行星保持共面。它们首先与恒星赤道对齐，但随后随着恒星旋转向下，与遥远的巨星平面重新对齐。我们的研究结果与最近的观察结果一致，即巨人倾向于与接近的多人对齐但与单身不对齐。恒星倾角测量为我们提出的框架提供了有希望的测试。内行星冲动地获得与恒星倾角成比例的错位。相反，如果圆盘缓慢分散，则内行星保持共面。它们首先与恒星赤道对齐，但随后随着恒星旋转向下，与遥远的巨星平面重新对齐。我们的研究结果与最近的观察结果一致，即巨人倾向于与接近的多人对齐但与单身不对齐。恒星倾角测量为我们提出的框架提供了有希望的测试。