银河厚盘中行星形成的探讨

星系外行星人口统计调查揭示了在银河系厚盘中恒星上轨道距离较小(${\lesssim}$1 AU)的小行星，约比在银河系薄盘中恒星上的行星丰度低约50%。两种恒星群的关键区别在于它们出现的时机:厚盘恒星很可能是宇宙午后时期(redshift $z {\sim}2$)的产物，该时期以高星形成率、巨大的密集分子云和强大的亚声速湍流为特征。我们求解这些早期星形成区域的背景辐射场，证明在宇宙午后时期的原始行星盘经历了比太阳社区条件下约${\sim}7$个数量级更强的辐射场。将辐射场耦合到一维原始行星盘演化模型中，我们发现外部紫外线 photoevaporation 在仅${\sim}$0.2--0.5 Myr内就摧毁了原始行星盘，限制了行星组装的 timescales。行星盘温度在${\gtrsim}$Myr的尺度上超过了常见挥发性物种的升华温度，预测在气体化学组成上更均匀的空间分布。我们的计算表明，围绕厚盘恒星的行星发生率缺失对于巨行星尤其是位于宽轨道分离的巨行星，应该更为显著，预测在银河系厚盘相对于薄盘中，岩石行星与巨行星的比例更高。