原行星迁移率与共轭力矩的依赖性
天体物理学
2009-11-10 v1
摘要
我们通过二维和三维水动力模拟研究了高质量原行星嵌入吸积盘中的迁移率。模拟跟随行星的径向运动，采用嵌套网格代码以实现靠近行星处的高分辨率。我们集中注意力于共轭力矩在影响迁移率中的可能作用。我们分析两种情况：(a) 一个行星质量的行星位于低质量盘中，(b) 一个海王星质量的行星位于高质量盘中。情况(b)中的行星迁移比情况(a)更容易受到共轭力矩的影响。我们发现两种情况下，共轭力矩对行星是否允许通过盘中迁移或被固定在轨道上并不敏感。我们还检查了行星迁移率与靠近行星处数值分辨率之间的依赖性。在情况(a)中，即使包括来自行星hill球深处的力矩，数值收敛性相对容易获得。若该盘在26 AU内拥有0.01太阳质量的物质，此情况下的迁移率数值上相当于类型II迁移率，远小于类型I迁移率。来自hill球内部的力矩提供了对迁移率的显著反向贡献。在情况(b)中，hill球内的气体质量大于行星质量，数值收敛性更难获得。若忽略hill球内的力矩，收敛性更容易实现，但迁移率会被人为放大。在我们最高的分辨率下，情况(b)的迁移率远小于类型I迁移率，但略大于类型II迁移率。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0411705,
title = {The dependence of protoplanet migration rates on coorbital torques},
author = {Gennaro D'Angelo and Matthew R. Bate and Steve H. Lubow},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0411705},
year = {2009}
}
备注
20 pages, 17 figures, 3 tables. To appear in the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society