多系外行星的共振及其对形成的启示

在已确认的约 160 个多系外行星系统中，约 30% 的系统拥有周期比 $\leq 2$ 的邻近行星对。这些行星对中相当一部分处于平均运动共振 (MMR) 附近，更有趣的是，它们峰值出现在 2:1 和 3:2 处，而无论行星质量如何，周期比小于 4:3 的更紧密堆积的 MMR 明显缺失。在此，我们报告数值模拟结果，表明这种 MMR 行为对观测到的行星形成所需的盘演化阶段施加了重要约束。大质量行星（质量 $\geq 0.8$ $M_{\rm Jup}$）倾向于最终处于 2:1 MMR，这大多独立于盘质量；而低质量行星（质量 $\leq 30$ $M_{\oplus}$）只有在盘质量非常小时才可能拥有大于 4:3 的 MMR，这表明大多数低质量行星对的观测动力学架构是在盘演化晚期、即在盘完全消散之前建立的。