亚海王星的形成:来自共振行星的视角
地球与行星天体物理
2020-05-27 v2
摘要
相邻亚海王星的轨道周期比在一级共振附近呈非对称分布。在通约性略短处存在系统缺失——周期比直方图中的“谷”,而在略宽处存在超出——“峰”。我们利用行星与其原生星盘之间的耗散相互作用,定量地重现了靠近3:2和2:1共振的最强峰-谷不对称性。星盘偏心阻尼将天体捕获进共振并清空谷,当与星盘驱动的收敛迁移结合时,将最初宽于通约性的行星拉入峰。由峰的幅度所暗示的迁移是适度的;轨道周期缩减为 10\%,支持亚海王星或多或少就位完成形成的观点。一旦被捕获进共振,典型质量 -- 的亚海王星保持捕获(与早先的主张相反),因为它们不受困扰低质量行星的过稳定性影响。驱动有限、短尺度迁移的是质量相对于太阳成分星盘 depleted 3--5个量级的气体盘。这种贫气而非无气的环境与通过巨碰撞形成亚海王星核(而非例如卵石吸积)在定量上一致。虽然在行星形成时代末期星盘-行星相互作用充分解释了周期 -- 天的3:2和2:1不对称性,但在更短周期、特别是2:1处,似乎需要恒星潮汐的后续修正。
引用
@article{arxiv.2003.03388,
title = {Sub-Neptune Formation: The View from Resonant Planets},
author = {Nick Choksi and Eugene Chiang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.03388},
year = {2020}
}
备注
Accepted to MNRAS