基于 HL Tau 原行星盘观测预测的三行星系统构型
地球与行星天体物理
2020-03-19 v1
摘要
ALMA 观测到的若干原行星盘可能为行星系统的初始条件提供直接例证。特别是 HL Tau 盘已被深入研究，其环/缝通常被解释为嵌在缝中的未知大质量行星所致。基于这一解释，我们进行了 N 体模拟，以研究行星在原行星盘内及盘消散后的轨道演化。在盘消散前，我们的 N 体模拟包含行星的迁移与质量增长，并与盘的演化耦合。通过改变盘参数，我们产生多种由三颗超级木星在盘消散末期构成的宽间距行星系统。我们发现外侧行星比内侧行星质量更大，且最内侧行星的迁移因外侧行星的吸积而效率低下。我们还展示了最终构型与最终行星质量如何依赖于盘参数。发现迁移为收敛式，且没有任何行星对的周期比小于 2。盘消散后，我们转为纯引力 N 体模拟，并将轨道积分至 10 Gyr。大多数模拟系统在至少 10 Gyr 内保持稳定。我们结合观测到的宽间距行星系统 HR 8799 和 PDS 70 讨论了结果的含义。
引用
@article{arxiv.2002.08036,
title = {Architecture of three-planet systems predicted from the observed protoplanetary disk of HL Tau},
author = {Shijie Wang and Kazuhiro D. Kanagawa and Toshinori Hayashi and Yasushi Suto},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.08036},
year = {2020}
}
备注
16 pages, 9 figures. Accepted for publication in the ApJ