由 ALMA 观测原行星盘预测的行星系统架构 II：演化结果与动力学稳定性
地球与行星天体物理
2022-06-22 v1
摘要
近期对盘子结构的 ALMA 观测暗示在大量盘中存在着嵌入式原行星。这些行星系统的原始构型可从盘子结构的形态推导出来，并作为数值研究其未来演化的初始条件。从由 ALMA 盘推导的 12 个多行星系统的初始构型出发，我们进行了两阶段 N 体模拟，以研究盘阶段行星系统的演化以及盘消散后的长期轨道稳定性。在盘阶段，我们的模拟同时包含轨道迁移和卵石/气体吸积效应。我们发现产生了多样的行星系统，可归类为遥远巨行星、类木星行星、类海王星行星和遥远小行星。我们发现盘阶段演化以及最终构型对初始质量分配和黏度均敏感。盘阶段之后，我们仅考虑恒星与行星间的相互引力并引入随机扰动力量。所有系统在长达 10 Gyr 的时间内进行积分以检验其轨道稳定性。发现大多数行星系统在合理范围内的扰动力量下至少稳定 10 Gyr。我们的结果意味着需要诸如恒星近掠这样的强扰动源来驱动行星系统失稳。我们讨论了结果对盘和行星观测的启示，其可由下一代望远镜如 JWST 和 ngVLA 证实。
引用
@article{arxiv.2204.08826,
title = {Architecture of planetary systems predicted from protoplanetary disks observed with ALMA II: evolution outcomes and dynamical stability},
author = {Shijie Wang and Kazuhiro D. Kanagawa and Yasushi Suto},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.08826},
year = {2022}
}
备注
41 pages, 16 figures, accepted for publication in ApJ