盘风与湍流驱动吸积对行星族的综合效应

近期巡天表明，原行星盘的湍流水平低于基于其观测吸积率所预期的值。一个可行的解决方案是磁化盘风主导角动量输运。这对行星形成过程有几个重要启示。我们在湍流黏性吸积与盘风共同进行角动量输运的综合效应下，计算了盘的物理与化学演化以及行星的形成与迁移。我们在所有这些模型中均考虑了行星陷阱限制I型迁移的关键作用，并基于初始盘属性与湍流强度的分布计算了数千条单行星演化轨迹。我们未考虑多行星模型，也未包含N体行星-行星相互作用。在此物理框架内，我们发现具有恒定盘湍流与盘风强度的族在M-a图中产生的质量-半长轴分布散射不足，无法与观测合理比较。然而，由采样具有盘湍流与盘风相对强度分布的盘所产生的族拟合得更好。此类模型在0.03-2 AU轨道半径处产生了大量的超级地球族，并在所产生的热木星与温木星族之间形成了清晰分离。此外，在考虑盘后大气光致蒸发后，该模型与M-R图中的系外行星质量-半径分布也吻合良好。