终止迁移：弱非线性区共转力矩的数值计算
地球与行星天体物理
2015-05-05 v2
摘要
处于形成早期的行星会因其所在原行星盘中的引力力矩作用而发生迁移。对于等温盘中的低质量行星，已知其对盘的线性扰动会产生强烈的负力矩，导致快速向内迁移。本研究表明，在同样的等温盘中，对于中等质量行星，由于气体被拉过马蹄形轨道上的间隙，会产生强烈的正非线性共转力矩。对于中等质量行星，这种正力矩可以部分或完全抵消线性（I 型）力矩，从而导致迁移变慢甚至向外迁移，即便是在等温盘中。该效应在超级地球和次木星行星中最为显著，此时行星正处于从低质量线性扰动体向非线性开隙行星过渡的阶段，即行星已打开所谓的“部分间隙”。本研究通过行星 - 盘相互作用的数值计算明确得出了这些力矩，并为该弱非线性区间的迁移率构建了经验标度律。研究结果发现，质量在 20 至 100 个地球质量范围内的行星可能发生向外迁移。
引用
@article{arxiv.1412.8092,
title = {Halting Migration: Numerical Calculations of Corotation Torques in the Weakly Nonlinear Regime},
author = {Paul C. Duffell},
journal= {arXiv preprint arXiv:1412.8092},
year = {2015}
}
备注
ApJ Accepted