气体盘存在下的星子驱动行星迁移

我们在此报告了Kirsh等人（2009）先前关于星子驱动迁移研究的扩展，该研究使用了我们的N体代码SyMBA（Duncan等人，1998）。先前的工作聚焦于单个质量为Mem的行星，该行星沉浸在具有幂律表面密度分布以及瑞利分布偏心率和倾角的星子盘中。通常使用10^4-10^5个等质量星子，其中包含了太阳和行星对每个星子的引力（以及反作用），而忽略了星子-星子相互作用。此处报告的计算纳入了气体盘的动力学效应，其中对所有天体实施了Adachi等人（1976）的气动阻力公式。在某些情况下，还实施了Papaloizou和Larwood（2000）的行星I型迁移公式以及质量分布。在无气体的情况下，只要行星的质量与能够进入其希尔球的星子质量相比不是很大，就观测到了快速的行星迁移——其速率与行星质量无关。在这种情况下，向内和向外迁移都可以自我维持，但存在强烈的向内迁移倾向。当存在气体盘时，气动阻力可以显著改变散射星子的动力学。对于足够大或足够小的单分散星子，行星通常向内迁移。然而，对于一系列合理的星子大小（例如，在最小质量林四郎盘中，距离5.0 AU处大小为0.5-5.0公里），通常会触发向外迁移，并常常伴随着显著的行星质量吸积。我们用一个玩具模型解释了这种行为的起源。还讨论了包含大小分布和与I型迁移相关的力矩的影响。