行星系统构型的多样性：理论与观测的对比

我们建立了一个半解析模型来计算行星系统的形成，旨在解释观测到的行星系统构型多样性，并将这种原始多样性与它们诞生时原行星盘的初始性质联系起来。我们基于原行星盘观测的最新结果采用不同的初始条件，以生成多样的行星系统并进行统计分析。我们探讨了盘的质量和大小、其金属丰度、中心恒星的质量以及气态盘耗散的时间尺度在决定行星系统构型方面的相关性。我们还测试了模型中一些关键参数的不同取值，以找出哪些因素能最好地重现观测到的多样行星系统样本。据此，我们预测了太阳邻域中最常见的系统类型。我们的结果表明，仅包含类地行星的行星系统最为常见，它们是考虑低金属丰度盘时唯一形成的行星系统，也代表了岩石质、潜在宜居行星发育的最佳环境。我们还发现，像我们太阳系这样的行星系统在太阳邻域中并不罕见，其形成在那些内盘区没有大量固体聚集的大质量盘中更受青睐。关于拥有热木星和暖木星的行星系统，我们发现这类系统诞生于非常大质量、富含金属的盘中。此外，形成这些系统还需要快速的迁移速率。根据我们的结果，大多数热木星和暖木星系统仅由一颗巨行星组成，这也是当前观测数据的一个趋势。