嵌入气体/卵石盘中的多颗原行星的动力学及其对 $\Sigma$ 和 $\nu$ 参数的依赖性

超级地球尺寸的原行星可能被困在行星迁移的汇聚区，并在那里形成气态巨行星。这些成长中的行星经历吸积加热，触发热尾迹效应，可逆转迁移方向、增加偏心率并阻止共振俘获（Chrenko 等 2017）。我们使用 Fargo-Thorin 2D 流体代码研究吸积卵石的原行星族群。我们发现，在高面密度盘（$\Sigma_0 = 990\,{\rm g}\,{\rm cm}^{-2}$）中的原行星经历“不成功”的两体相遇，不会导致合并。仅当第三颗原行星到达汇聚区时，三体相遇才导致合并。对于低黏度盘（$\nu = 5\times10^{13}\,{\rm cm}^2\,{\rm s}^{-1}$），一个高质量共轨体是可能的结果，其发展出卵石隔离并稳定化。对于更高质量的原行星（$5\,M_\oplus$），汇聚半径位于更外侧，在冰巨星区。经过一系列相遇后，出现由蝌蚪区域动力学力矩驱动的演化，该过程系统性地重复数次，直到共轨构型被破坏且行星合并。这可能是解决模拟中常形成共轨体但自然界中未观测到该现象这一问题的途径。相反，120 颗低质量原行星（$0.1\,M_\oplus$）的联合演化揭示出完全不同的动力学。演化不再平滑，而是随机游走。这是因为气体盘中由林德布拉德共振发展出的螺旋臂相互重叠，不仅影响单个原行星，也影响周围的若干颗。我们的流体动力学模拟可能对使用简化力矩方案的行星迁移 N 体模拟具有重要启示，因其无法完整捕捉原行星动力学。