压力凸起中低质量行星的生长与演化

原行星盘的观测揭示了尘埃环，这可能是由于盘中存在压力凸起所致。由于这些结构倾向于捕获漂移的卵石，因此有人提出压力凸起可能在行星形成过程中发挥重要作用。在本文中，我们利用包含气体和卵石的原行星盘的二维流体动力学模拟，研究了嵌入压力凸起中的 $0.1$ $M_\oplus$ 原行星的轨道演化。我们考察了由卵石吸积 induced 热释放产生的热力所起的作用，并考虑了光度与偏心率之间的反馈。我们还研究了卵石散射流对行星轨道演化的影响。由于卵石在压力凸起处的积累，行星的吸积光度足以通过热力诱导显著的偏心率增长。吸积光度还通过斜压效应在行星位置引起涡旋形成，如果忽略尘埃对气体的反馈，这将导致行星逃离尘埃环。包含尘埃反作用效应会导致较弱的涡旋，从而使行星能够保持在压力最大值附近的偏心轨道上。允许行星质量因卵石吸积而增加的模拟结果显示，在 $\sim 2\times 10^4$ 年内形成了质量范围为 $5-20$ $M_\oplus$ 的巨行星核。这发生在 Stokes 数 $St \approx 0.01$ 的中等值情况下，此时卵石漂移速度不太高且尘埃环质量不太小。我们的结果表明，压力凸起可能是巨行星形成的优选位置，但这需要盘内适度的晶粒生长。