2:1 平均运动共振的过稳定性：利用流体动力学模拟探索盘参数

原行星盘中的共振行星迁移可导致行星共振相互作用与其盘力矩之间的相互作用，称为过稳定性。尽管理论预测和 N-body 模拟暗示了其存在，但在进行流体动力学模拟之前尚无确凿证据。我们的主要目的是寻找一种流体动力学设置，使得在处于一阶 2:1 平均运动共振中的两个中等质量行星系统中引发过稳定性。我们还旨在分析当行星质量保持不变时，关键盘参数（即粘度、面密度和纵横比）对该行星系统过稳定性发生的影响。我们对处于 2:1 共振中、质量分别为 5 和 10 $M_{\oplus}$ 的两颗行星进行了 2D 局部等温流体动力学模拟。在确定系统表现出过稳定性的基准模型后，我们使用不同的盘参数进行了模拟，以探索盘对系统过稳定性的影响。我们在流体动力学模拟中观察到了过稳定的行星系统。在参数研究中，我们注意到过稳定性发生在具有低面密度和低粘度的盘中。增加面密度会降低系统内发生过稳定性的概率。在一个特定的粘性模型（$\alpha_{\nu} = 10^{-3}$）中观察到了极限环。在我们几乎所有的模型中，行星在盘中产生了部分间隙，这影响了行星系统的迁移时标和结构。我们利用流体动力学模拟证明了过稳定性的存在，但发现了与解析近似的偏差，并表明导致该偏差的主要原因可归因于动态间隙打开。