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关于不透明度跃变附近的I型迁移:行星族合成的广义林德布拉德转矩公式

地球与行星天体物理 2012-06-14 v1

摘要

我们给出了一个作用于嵌入原行星盘中的低质量行星上的林德布拉德转矩表达式,该表达式在表面密度或温度分布无法用幂律近似的位置(例如不透明度跃变处)仍然有效。已知在这些位置,林德布拉德转矩会严重偏离其标准值,对I型迁移可能产生重要影响,但潮汐相互作用的完整处理较为繁琐,不适合行星族合成模型。我们提出的表达式保留了标准林德布拉德转矩公式的简洁性,并且即使在盘温度发生突变的位置,其结果也能准确再现数值模拟的结果。我们的研究通过定制的低质量区域数值模拟在局部等温盘中开展,并与通过在每个林德布拉德共振处求和完全解析的转矩估计得到的线性转矩估计进行比较。我们的修正林德布拉德转矩表达式的函数形式由对主要贡献转矩的林德布拉德共振位移的估计所提示,该估计适用于具有温度或表面密度陡峭梯度的盘,而新项的数值系数则通过调整以与数值结果一致。作为附带结果,我们发现与涡度相关的共转转矩在不透明度跃变处会增强,这可以抵消迁移;并且我们从数值模拟中发现了证据,表明在局部等温盘中,线性共转转矩对温度梯度具有不可忽略的依赖性。

关键词

引用

@article{arxiv.1206.2867,
  title  = {On type-I migration near opacity transitions. A generalized Lindblad torque formula for planetary population synthesis},
  author = {F. S. Masset},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1206.2867},
  year   = {2012}
}

备注

Appeared in special issue of "Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy" on Extrasolar Planetary Systems