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卵石吸积低质量行星的偏心率驱动

地球与行星天体物理 2021-12-06 v1

摘要

通过具有高分辨率、带嵌套网格的三维流体动力学计算,我们评估了嵌入在具有恒定热扩散率且无黏性、受热力的圆盘中的低质量发光行星所达到的偏心率。我们发现,要获得收敛结果,网格尺寸至多需为行星加热区域尺寸的十分之一。当行星的光度超临界时,我们发现其达到 10210^{-2}--10110^{-1} 量级的偏心率,该偏心率随光度增加,并大致随盘的高厚比缩放。将研究限制于卵石吸积情形,我们将卵石吸积率对偏心率的依赖性纳入我们的模型。因此,在偏心率(决定吸积率从而决定行星光度)与光度(通过热力产生所达到的偏心率)之间存在反馈。我们求解稳态偏心率,并研究该量如何依赖于盘湍流强度参数 αz\alpha_z、卵石的无量纲停止时间 τs\tau_s、卵石向内质量通量以及顶风(气体速度与开普勒速度之差)。我们发现一般而言低质量行星(直至几倍地球质量)达到与盘高厚比相当或为其可观分数的偏心率。因此,偏心低质量原行星应是常态而非例外,即使它们远离其他行星或盘中大尺度扰动。

关键词

引用

@article{arxiv.2111.11070,
  title  = {Eccentricity driving of pebble accreting low-mass planets},
  author = {David A. Velasco-Romero and Frédéric S. Masset and Romain Teyssier},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2111.11070},
  year   = {2021}
}