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巨行星的内向与外向迁移:趋向停滞半径

地球与行星天体物理 2022-06-29 v1

摘要

近期关于II型迁移中行星主导区的研究表明,与传统的认知相反,巨行星可以向外迁移。这些研究通过“固定行星”模拟发现了作用于行星的力矩符号与参数 KK'(描述行星在盘中刻出的间隙深度)之间的相关性。我们进行了“自由行星”模拟,探索了一系列 KK' 和盘质量值,以检验并拓展这些结果。在自由行星模拟中行星偏心率的激发打破了迁移率(半长轴的变率)对所受力矩的直接依赖,这是“固定行星”模拟无法处理的效应。通过将由半长轴演化引起的力矩贡献与由偏心率演化引起的贡献解耦,我们恢复了迁移的大小与符号同 KK' 的关系,并认为该关系或许用相关的间隙深度参数 KK 表达更为合适。我们提出了一个玩具模型,其中行星迁移的符号在 KK 的某一极限值处发生改变,借此我们探讨了黏性演化盘中行星的迁移。力矩反转的存在通过使行星聚集在停滞半径处或其附近的带中(由行星迁移与盘演化之间的相互作用所界定),塑造了行星系统的架构。无论哪种情况,行星都在 1101-10 au 区域堆积,不利于在行星主导区通过II型迁移形成热木星。

关键词

引用

@article{arxiv.2206.08389,
  title  = {Inward and outward migration of massive planets: moving towards a stalling radius},
  author = {C. E. Scardoni and C. J. Clarke and G. P. Rosotti and R. A. Booth and R. D. Alexander and E. Ragusa},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2206.08389},
  year   = {2022}
}

备注

16 pages, 14 figures, accepted for publication in MNRAS