拯救行星，喂养恒星：超级地球如何幸存迁移并驱动盘吸积

行星形成中两个长期存在的问题包括（1）理解行星如何幸存迁移，以及（2）阐明原行星盘扩散的过程——尤其是它们如何吸积到中心恒星上。如果行星周围的盘气体没有内禀扩散性（“黏性”），我们就能在解决这两个问题上取得很大进展。在无黏、层流盘中，行星轻易地将气体排斥离其轨道。在短时间尺度上，零黏性气体在行星轨道内侧积累，使I型迁移减慢数个数量级。在更长时间尺度上，多个超级地球（分布例如在$\sim$0.1--10 AU之间）可以将无黏气体从行星际空间扭矩输出，或向内喂养其恒星，或向外被风刮走。我们利用嵌入无黏盘中的地球和超级地球的2D流体动力学模拟探索了这一图景，证实了它们即使在富气体条件下也缓慢/停滞的迁移，并表明盘输运率最高达$\sim$$10^{-7} M_\odot~{\rm yr^{-1}}$，且标度关系为$\dot{M} \propto \Sigma M_{\rm p}^{3/2}$，其中$\Sigma$为盘面密度，$M_{\rm p}$为行星质量。最初夹在两行星之间的气体被扭矩作用穿过两者进入内盘和外盘。总之，足够紧致的超级地球系统能够清除其原生盘气体，其扩散历史可能复杂且非稳态，但可能在Myr时间尺度上导致类似于过渡盘特征的大量气体耗竭。