开缝行星在三维恒星辐照吸积盘中的迁移

背景。巨行星在中等距离 $\simeq$$1$$-$$10$ au 处的起源仍未被完全理解，因为对原行星盘中 II 型迁移的数值研究常预言半长轴衰减过快。根据近期二维模拟，若外缝边被中心星辐照加热并鼓起，开缝行星的内向迁移可被减缓甚至逆转。目的。本文研究在更真实的三维盘中恒星辐照如何减小盘致力矩并影响迁移。方法。利用带辐射转移的三维流体动力学模拟，我们研究了嵌入被动加热吸积盘中单个开缝行星所受的静力矩。结果。我们的模拟确认在受辐照的外缝边处建立了温度反转，且局域标高增大减小了负外 Lindblad 力矩的大小。然而，温度超出量小于二维模拟中的假设，且力矩减小仅对特定参数变得显著。对于黏度 $\alpha=10^{-3}$，总力矩在 $0.1$ 至 $0.7$ 木星质量的行星质量范围内减小，其中土星质量行星减小最强，达 $-0.17$ 倍（意味着向外迁移）。对于木星质量行星，力矩减小随 $\alpha$ 增大而增强（当 $\alpha=5\times10^{-3}$ 时力矩减半）。结论。我们得出结论：开适度宽且深缝的行星受到最大的力矩修正，其 II 型迁移可因缝边照光而停滞。我们进而认为该力矩减小有助于稳定形成于 $\gtrsim$$1$ au 处的巨行星轨道。