迁移模型与热转矩在卵石吸积场景下对行星生长的影响
地球与行星天体物理
2025-07-16 v1
摘要
在原行星盘中正在长大的低质量行星与盘交换转矩并相应改变其半长轴。这一过程称为I型迁移，且强烈依赖于底层盘结构。因此，关于行星迁移总体上存在许多不确定性。在大量模拟中，当前的I型迁移率导致行星在盘寿命内到达盘内边缘。行星与盘之间的一种新型转矩交换——热转矩，旨在通过加热转矩减缓向内迁移。若行星光度足够大，加热转矩甚至可能导致行星向外迁移。本文中，我们在先前I型模型基础上研究热转矩对行星迁移的影响。我们发现，在大多数构型下，Paardekooper等人(2011)的公式比Jiménez & Masset(2017)的公式允许更多的向外迁移，但我们也发现，在单一行星形成场景（包括卵石与气体吸积）中使用两种公式时，行星演化出的质量与最终轨道半径非常相似。若行星上的吸积率对应于卵石吸积场景下的典型固体吸积率，加入热转矩可引入新的但较小的向外迁移区域。若行星上的吸积率变得非常大（如在大卵石通量环境中，例如高金属度环境），热转矩可允许更高效的向外迁移。然而，即便如此，在我们的行星形成场景中最终质量与轨道位置的变化也相当小。这意味着对于单一行星演化场景，加热转矩的影响可能可忽略不计。
引用
@article{arxiv.2004.00874,
title = {Influence of migration models and thermal torque on planetary growth in the pebble accretion scenario},
author = {Thomas Saupe and Bertram Bitsch},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.00874},
year = {2025}
}