吸积盘中大质量行星的迁移

人们认为，在吸积盘中打开缺口的巨行星会以与盘完全相同的粘滞速度迁移，这种机制称为 II 型迁移。种群合成模型表明，标准的 II 型迁移速度过快，与观测结果不符。我们研究了质量在 $2\times10^{-4}$ 到 $2\times10^{-3} M_\odot$ 之间（对应 0.2 到 2 个木星质量 $M_J$）的大质量行星的迁移，以便估算其迁移率并与 II 型迁移进行比较。我们追踪了嵌入二维局部等温盘中的行星演化，该盘具有非零质量吸积，并通过合适的流入和流出边界条件进行显式建模，以确保特定的吸积率。经过一定的弛豫时间后，我们释放行星并测量其穿过盘的迁移情况，以及其对粘滞度、吸积率和行星质量等参数的依赖性。我们研究了吸积和非吸积行星。推断出的行星迁移率完全由作用于其上的盘力矩决定，与粘滞流入速度完全无关，因此不存在经典的 II 型迁移机制。根据局部盘质量的不同，迁移率可能快于或慢于 II 型迁移。从力矩和盘中的吸积率分布可以看出，行星形成的缺口并未像 II 型迁移所必需的那样将内盘与外盘隔开，相反，气体穿过缺口或被行星吸积。