环行星盘作为巨行星气体吸积的瓶颈
地球与行星天体物理
2015-06-12 v1
摘要
随着数百颗系外行星被发现，有必要重新审视巨行星吸积模型以解释其质量分布。特别是，考虑到 massive 大气失控吸积的时间尺度很短，亚木星行星的形成仍不清楚。然而，气体需要通过环行星盘。如果后者具有低粘度（正如预期行星在“死区”中形成时那样），它可能会成为气体吸积的瓶颈。我们研究了在假设环行星盘完全无粘且角动量传输仅由恒星的引力扰动引起的极限条件下，行星的最小吸积率是多少。为了估计吸积率，我们提出了一个具有垂直气体流入和恒星外部力矩的无粘环行星盘的稳态模型。在以行星为中心的参考系中，对环行星盘进行了二维流体动力学模拟，将恒星作为外部扰动源，以测量恒星施加在盘上的力矩。该盘显示出由恒星潮汐引起的双臂螺旋波，从盘的外缘一直传播到行星。恒星力矩很小，对应于木星质量行星的倍增时间约为 5 Myr。鉴于极限假设，这显然是实际吸积率的下限。这一结果表明，巨行星上的气体吸积可能受到环行星盘的调节。这表明系外行星质量的多样性可能是这些盘中不同粘度的结果。
引用
@article{arxiv.1211.1820,
title = {Circum-planetary discs as bottlenecks for gas accretion onto giant planets},
author = {Guillaume Rivier and Aurélien Crida and Alessandro Morbidelli and Yann Brouet},
journal= {arXiv preprint arXiv:1211.1820},
year = {2015}
}
备注
Accepted for publication in Astronomy and Astrophysics. 7 pages, 2 figures