由内向外行星形成. III. 死区内边界处的行星-盘相互作用
地球与行星天体物理
2016-01-13 v2 太阳与恒星天体物理
摘要
开普勒任务已发现超过4000颗系外行星候选体。许多位于具有紧密堆积内行星的系统中。由内向外行星形成(IOPF)被提出用于解释这些系统。它涉及在退行死区内边界(DZIB)的局部压力极大值处依次原位行星形成。卵石在该压力陷阱处累积，形成环，进而形成行星。预期行星生长直至打开缝隙，这有助于截断卵石吸积并诱发DZIB退行，从而设定下一颗行星的形成位置。如果行星从其形成位置显著迁移，这一简单情景可能被修改。因此行星-盘相互作用在IOPF情景中起着关键作用。我们展示了数值模拟，首先评估在活动吸积盘DZIB处形成的各种质量行星的迁移，其中有效粘度在径向向内方向上快速增加。我们发现盘对行星的力矩倾向于将行星捕获在非常接近其形成的初始压力极大值的位置。然后我们研究这些行星的缝隙打开，以评估在何种质量下产生显著缝隙。最后我们提出了一个由于恒星X射线穿透到盘中间平面而导致DZIB退行的简单模型。总体而言，这些模拟有助于量化第一颗“Vulcan”行星形成的质量尺度以及到第二颗行星形成位置的轨道间距。
引用
@article{arxiv.1508.02791,
title = {Inside-Out Planet Formation. III. Planet-disk interaction at the dead zone inner boundary},
author = {Xiao Hu and Zhaohuan Zhu and Jonathan C. Tan and Sourav Chatterjee},
journal= {arXiv preprint arXiv:1508.02791},
year = {2016}
}
备注
Accepted by ApJ, comments welcome. 13 pages, 10 figures