III 型行星迁移的数值模拟：II. 大质量行星的向内迁移

我们针对嵌入原行星盘中的木星质量行星，开展了关于快速（即所谓 III 型）迁移的数值研究。我们仅限于向内迁移的情况，详细研究了其演化过程和物理机制，重点关注共轨区和环行星区的结构以及停止迁移的机制。我们还考察了迁移行为对几个关键参数的依赖性。本研究利用具有自适应网格细化的全局二维流体动力学模拟结果进行。初始条件被设定为满足快速向内迁移的条件。我们发现 III 型迁移可分为快、慢两个机制。共轨区结构、质量吸积率和迁移行为在这两种机制下有所不同。所有模拟均显示从快机制向慢机制的过渡，导致 III 型迁移在行星到达恒星之前便已停止。我们发现，对于质量更大的行星和质量更小的盘，停止半径更大。密度急剧下降也被发现是一种有效的停止机制。在快速迁移极限下，对于质量较小的盘，迁移率和诱导偏心率较低，但几乎不依赖于行星质量。偏心率在迁移时间尺度上被阻尼。