迁移巨行星的吸积

大多数关于大质量行星生长和演化的研究仅关注其吸积或迁移之一。本工作中我们同时研究这两个过程，以探究它们如何相互影响。我们模拟了一个二维盘，具有流向中心恒星的稳定吸积流，并在 5.2 au 处嵌入一个木星质量行星。该盘是局部等温的，黏性用常数 $\alpha$ 建模。行星被固定在固定轨道上数百个轨道周期，以使盘适应并刻出间隙。此阶段后，行星被释放，可根据与气体盘的引力相互作用自由移动。行星上的质量吸积通过从内希尔球移除一部分气体来建模，移除的质量和动量可加到行星上。我们的结果表明，快速迁移的行星比慢速迁移的行星能够吸积更多气体。利用示踪流体，我们分析了吸积气体的来源，对于快速迁移行星，气体主要源自内盘。在较慢迁移情况下，来自外盘的气体比例增加。我们还发现，即使在非常高吸积率下，某些情况下气体也会从内盘穿过行星间隙到达外盘。我们的模拟显示，气体穿过间隙的现象在迁移过程中随迁移率减慢而改变。因此，经典 II 型迁移（行星以黏性漂移率迁移且无气体穿过间隙）并非普遍过程，而可能仅在特定参数和行星轨道演化的某个时刻发生。