Fu Ori 爆发与行星 - 原行星盘质量交换

最近有人提出，当巨原行星在盘中向内迁移的速度快于其收缩速度时，它们在距离母原恒星约 0.1 AU 处填满洛希瓣时可能会发生潮汐瓦解。在此，我们详细考虑了潮汐瓦解行星与周围盘之间的质量和角动量交换过程。我们发现，行星的绝热质量 - 半径关系及其在盘中开启深间隙的能力，决定了瓦解是作为突然的失控过程还是平衡的准静态过程进行。在后一种情况下，行星像恒星双星系统中的次星一样，通过其拉格朗日 L1 点向内盘供料。随着行星失去质量，它获得比角动量，通常向外迁移，直到间隙闭合。数值实验表明，行星瓦解爆发之前存在漫长的“宁静”期，在此期间行星内侧的盘是空的。盘中的空洞是由行星开启深间隙造成的，这使得内盘物质流向恒星，而外盘物质则被阻滞在行星之后。我们发现，嵌入真实原行星盘中的质量损失行星会产生极其丰富的变化模式。在参数空间的一个子集中，行星质量损失与盘氢电离不稳定性之间的非线性相互作用导致了极限环行为。我们推测，年轻大质量行星在恒星附近的潮汐瓦解可能是观测到的年轻吸积原恒星（如 FU Ori、EXor 以及一般的 T Tauri 星）变化性的原因。