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原行星盘中的所有缝隙都容纳行星吗?

地球与行星天体物理 2023-09-13 v1

摘要

基于原行星盘中观测到的盘亚结构源于盘与其中嵌入的形成中行星之间相互作用的假设,我们旨在检验这些假想行星能否代表当前观测到巨行星的前身。我们进行了假设初始有三、四、五或七颗行星的 N 体模拟。我们的模型包含卵石与气体吸积、迁移、偏心率与轨道倾角阻尼、盘-行星相互作用及盘演化。我们将行星置于原行星盘中缝隙被观测到的位置,并将系统演化 100 Myr(包含若干 Myr 的气体盘演化),同时检验三种 α\alpha 黏滞值。对于初始三颗和四颗行星的行星系统,我们发现大多数成长中的行星位于 5 AU 的 RV 探测极限之外,仅其中一小部分迁移至内部区域。我们还发现这些系统的最终偏心率过低,与观测到的巨行星族不一致。初始由五颗或七颗行星组成的系统在积分约 \approx40 Kyr 后变得不稳定。这清楚表明并非每个缝隙都能容纳行星。我们模拟的总体结果——偏心率过低——与盘的黏滞及面密度无关。进一步观测或可确认一个未探测到的宽轨道巨行星族的存在,或排除此类未探测族的存在,从而约束隐藏在缝隙中的行星数量。

关键词

引用

@article{arxiv.2307.11172,
  title  = {Do all gaps in protoplanetary discs host planets?},
  author = {Anastasia Tzouvanou and Bertram Bitsch and Gabriele Pichierri},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.11172},
  year   = {2023}
}

备注

Accepted for publication in A&A