III 型行星迁移的数值模拟：III. 大质量行星的向外迁移

我们提出了对嵌入原行星盘中的木星大小行星的快速（即所谓 III 型）迁移的数值研究。我们将自己局限于向外迁移的情况，并详细研究其演化和物理机制，重点关注共转区域和行星周区域的结构以及停止迁移的过程。我们还考虑了迁移行为对几个关键参数的依赖性。我们使用具有自适应网格细化的全局二维流体动力学模拟进行了这项研究。我们发现，如果初始条件支持 $Z > 1$（对应于初始值 $M_\rmn{\Delta} \ga 1.5$），则可以启动向外定向的 III 型迁移。与向内定向的迁移不同，在向外迁移中，由于共轨区域体积的增长，迁移率会增加。我们发现迁移强烈依赖于行星周盘中质量积累的速率，从而导致两种可能的迁移机制：快迁移和慢迁移。共轨区域的结构和停止机制在这两种机制中有所不同。