演化原行星盘中由盘风导致的密近超级地球形成
地球与行星天体物理
2018-07-18 v1
摘要
质量大于约 0.1 地球质量的行星在标准原行星盘中经历快速向内迁移（I 型迁移）。最近的磁流体动力学模拟揭示了磁驱动盘风的存在，这将改变密近区域的盘剖面和 I 型迁移。我们研究了在盘风作用下黏性演化的盘中行星胚胎的轨道演化。目的是讨论改变的盘剖面对于 I 型迁移的影响。此外，我们旨在检验观测到的密近超级地球分布能否被包含盘风效应的模拟所重现。我们进行了从行星胚胎形成超级地球的 N 体模拟，其中使用了最近的盘演化模型。我们探索了广泛的参数并得出总体趋势。我们还在多种条件下在此类盘中从胚胎进行密近超级地球形成的 N 体模拟。我们发现 I 型迁移在许多情况下被显著抑制。即使在发生向内迁移的情况下，迁移时标也延长至 1 Myr，这缓解了 I 型迁移问题。这是因为由于盘风，密近区域的气体面密度降低并具有更平坦的剖面。我们发现当 I 型迁移被显著抑制时，行星在气体耗散期间经历晚期轨道不稳定性，导致非共振构型。我们还发现观测到的密近超级地球分布（例如周期比、质量比）可以被重现。此外，我们表明在部分模拟结果中，形成了具有共振行星链的系统，如 TRAPPIST-1 系统。
引用
@article{arxiv.1804.01070,
title = {Formation of close-in super-Earths in evolving protoplanetary disks due to disk winds},
author = {Masahiro Ogihara and Eiichiro Kokubo and Takeru K. Suzuki and Alessandro Morbidelli},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.01070},
year = {2018}
}
备注
18 pages, 19 figures, accepted for publication in A&A