限制引力不稳定模型中的初始行星种群
地球与行星天体物理
2019-07-31 v2
摘要
直接成像（DI）巡天表明，在 FGK 恒星周围 20 AU 之外的气态巨行星较为稀少。然而，由于开缝与迁移效率存在不确定性，尚不清楚这对引力不稳定（GI）原行星的形成频率意味着什么。在此，我们将最先进的均匀行星收缩计算与种群合成代码相结合。我们发现，若 GI 原行星在数十百分比的系统中形成，且原行星“超级迁移”至小间距处，则 DI 限制可得以满足。相反，若原行星因高效开缝使其迁移被“抑制”而滞留于宽轨道，则 GI 可能仅在少数百分比的系统中发生。随后，我们利用径向速度巡天在 5 AU 内探测到的质量巨行星的频率来打破这一简并——近期观测表明该种群与宿主恒星金属丰度无关，因而被怀疑是通过 GI 形成并伴随向内迁移。我们发现，只有超级迁移情景才能充分解释该种群，同时满足 DI 限制并给出 5 AU 内行星的正确质量谱。若 5 AU 内的质量气态巨行星经由 GI 形成，则我们的模型意味着迁移必须高效，且 GI 原行星的形成发生于至少数十百分比的系统中。
引用
@article{arxiv.1907.07584,
title = {Constraining the initial planetary population in the gravitational instability model},
author = {Jack Humphries and Allona Vazan and Mariangela Bonavita and Ravit Helled and Sergei Nayakshin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.07584},
year = {2019}
}
备注
Accepted to MNRAS