通过盘迁移与演化恒星潮汐形成热木星

在此我们在一个框架下探讨恒星径向速度巡天中观测到的年轻太阳型恒星周围0.05 AU处的热木星(hJ)堆积、存在恒星潮汐时hJ的长期轨道稳定性，以及1.2(±0.38)%的hJ出现率。我们计算了在II型迁移区中来自恒星动力学潮汐和原行星盘的行星合力矩。我们模拟了一个2D非等温黏性盘，其参数化以重现最小质量太阳星云，并在恒星附近不同径向位置模拟了内盘空腔。我们根据年轻星团的观测选择恒星自转周期。行星位于盘 midplane 和恒星赤道面的圆轨道上。我们表明，在年轻恒星的共转半径之外，力矩可相加为零并阻止向内迁移。蒙特卡洛模拟预测热木星的存活率在约3%（alpha盘黏度为1e-1）到15%（alpha=1e-3）之间。一旦原行星盘被完全吸积，幸存的热木星被从其潮汐迁移屏障向外推并堆积在0.05 AU附近，正如我们利用恒星动力学潮汐模型的数值实现所展示的。由于年轻类太阳恒星中高耗散对流包的收缩，在十亿年尺度上轨道衰减可忽略不计。我们发现金属丰度较高恒星周围更高的堆积效率至少可部分解释观测到的恒星金属丰度与hJ出现率之间的正相关。结合观测到的hJ出现率，我们关于存活率的结果意味着<8%（alpha=1e-3）到<43%（alpha=1e-1）的类太阳恒星最初遭遇向内迁移的hJ。这使得年轻自转恒星的模型与观测同观测到的hJ堆积和hJ出现率相协调。