内超级地球、外气态巨行星：卵石隔离与迁移反馈如何使木星保持寒冷

大多数气态巨行星（质量 $\gtrsim10^2 M_\oplus$ 的行星）被发现位于距其宿主恒星 $\sim1$ au 以外的距离处。在 1 au 以内，行星种群以 $2-20 M_\oplus$ 的超级地球为主。我们表明，若它们形成于近乎无粘性的盘中，则内超级地球与外气态巨行星之间的这种二分性可得到自然解释。在层流盘中，行星能更容易地将盘气体从其轨道排斥开。来自行星轨道内侧气体堆积的反馈力矩减缓并最终阻止迁移。行星轨道外侧的压力凸起捕获卵石和固体，使核饥饿。气态巨行星诞生时寒冷且保持寒冷：更质量的核优先在更大距离处形成，并且在盘反馈下几乎不迁移。我们使用持续长达 $10^5$ 年的盘-行星相互作用的二维流体动力学模拟证明了这一点：我们追踪行星迁移和卵石吸积，直到两者均因盘反馈而终止。核是否经历失控气体吸积成为气态巨行星，通过计算一维气体吸积模型来确定。我们的模拟表明，在无粘性的最小质量太阳星云中，气态巨行星不在 $\sim$0.5 au 以内形成，也无法在盘存在期间迁移至此。我们还探讨了其对盘质量的依赖，发现气态巨行星在质量更小的盘中形成于更外侧。