内区岩质超级地球的形成：黏滞加热盘与被动盘中的形成路径区分
地球与行星天体物理
2019-10-02 v1
摘要
超级地球的形成与原行星盘的结构密切相关，后者决定了生长和迁移。在卵石吸积情景中，行星增长到卵石隔离质量，此时行星在气体盘中开凿一个小缝，阻止卵石通量从而停止其生长。卵石隔离质量随盘的长厚比缩放，而长厚比直接依赖于盘的结构。我将黏滞加热盘中与纯由中心恒星加热的盘中超级地球的生长与超级地球观测进行比较。这允许在内区系统中区分超级地球的两条形成路径。在黏滞加热内盘中于1 Myr内生长的行星达到的卵石隔离质量直接对应于Kepler观测推断的质量，无论系统是否具有共振或非共振行星。然而，为解释Kepler行星的周期比分布——其中大多数Kepler行星对不处于平运动共振构型——这些共振链的一部分必须被打破。若行星早生于黏滞加热盘，这些共振链须在无行星合并的情况下打破。若超级地球形成较晚或形成于纯被动盘，卵石隔离质量过小而无法解释Kepler观测，意味着行星合并对最终系统构型至关重要。共振行星系统因此须在气体盘阶段已经历合并，以便行星在达到5-10地球质量后被捕获入共振。若不稳定性主导系统构型，系统不应是扁平的且具互倾轨道。这意味着未来通过RV和凌星的行星系统观测可区分超级地球的这两条形成通道。（节略）
引用
@article{arxiv.1908.08710,
title = {Inner rocky super-Earth formation: distinguishing the formation pathways in viscously heated and passive discs},
author = {Bertram Bitsch},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.08710},
year = {2019}
}
备注
accepted by A&A, 9 pages, 5 figures