源于不同迁移历史的热超级地球与巨行星核

嵌入气体原行星盘中的行星胚胎会经历 I 型轨道迁移。迁移方向可以是向内或向外，取决于局部盘的性质，但一般而言，只有质量大于几个 $M_\oplus$ 的行星才能向外迁移。在此我们提出，胚胎的迁移历史决定了其是成为热超级地球还是巨行星的核。当胚胎向内迁移并在盘的内边缘堆积时，会形成热超级地球（或迷你海王星）系统。当向内迁移的胚胎质量大到足以改变方向并向外迁移时，则会形成巨行星核。我们使用改进的 N 体代码，从一群行星胚胎开始，对此过程进行了模拟。热超级地球系统以共振链的形式形成，最内侧的行星位于盘内边缘或其内部。共振链会因气体盘消散引发的晚期动力学不稳定性而被破坏。巨行星核向外迁移至零力矩区，随着盘的消散，这些区域向内移动并最终消失。巨行星核随这些区域向内迁移，并被滞留于约 1-5 AU 处。我们的模型重现了观测到的系外行星群的若干特征。当固体质量增加时，巨行星核的出现频率显著增加，这与观测到的巨系外行星 - 恒星金属丰度相关性一致。热超级地球的出现频率并非恒星金属丰度的函数，这也与观测相符。我们的模拟能够重现观测到的超级地球群的广泛特征。