巨行星迁移期间及之后的类地行星形成

靠近的巨行星被认为在行星系统的冷外侧形成，并向内迁移，穿过我们太阳系中陆地行星占据的轨道参数空间。我们对巨行星迁移对原始行星盘及随后行星系统演化的影响进行动力学模拟。我们使用包含单颗迁移巨行星、一颗迁移加一颗非迁移巨行星以及不考虑气体盘效应的模型，对迁移后行星系统在 20000 万年尺度内进行数值模拟。迁移巨行星前方被移动的第一近共振捕获的物质可形成“热地球”，但这些天体的生存性强烈依赖于动力学阻尼。此外，巨行星散射向外的大量物质保留在高度激动的轨道上；这些散射天体随后在剩余的星际吸积时间内通过气体阻力和动力学摩擦进行轨道阻尼。在所有模拟中，陆质行星以约 1 亿年的时间尺度形成，常常位于宜居带内。这些行星在质量和水分含量上各不相同，两种因素均随气体盘的存在而增加，随外侧巨行星的存在而降低。我们采用尺度关系和前期结果，推导出一种简单配方，约束哪些巨行星系统能够形成并驻扎于宜居带的类地行星，表明约三分之一已知的行星系统可能具备宜居条件。