半径谷的本质：来自形成与演化模型的线索

Kepler尺寸分布中半径谷的存在，是理解地球与海王星之间半径系外行星起源与组成的最重要观测约束之一。本工作的目标是从两方面为半径谷的存在提供见解：首先是从纯形成视角，其次是结合形成-演化模型。我们运行了全局行星形成模拟，包含尘埃通过凝聚、漂移和碎裂的演化，以及气体盘通过黏性吸积和光致蒸发的演化。行星由月球质量胚胎通过硅酸盐或冰质卵石吸积生长，取决于其相对于水冰线的位置。我们考虑了气体吸积和I/II型迁移。我们进行了广泛的参数研究，评估了盘属性和胚胎初始位置的宽范围。我们考虑了形成后的光致蒸发驱动质量损失。我们发现，由于水冰线处尘埃性质的变化，岩石核典型形成于~3 M_⊕且最大质量约5 M_⊕，而冰核峰值在~10 M_⊕，低于5 M_⊕的质量稀少。当忽略气体包层时，岩石核与冰核自然对应Kepler尺寸分布的两个峰。对于质量大于~10 M_⊕的核，其大质量包层将这些行星的半径膨胀至4 R_⊕以上。虽然Kepler尺寸分布的第一峰无疑由裸露岩石核占据，第二峰可容纳具有薄H-He大气的富水行星。某些包层损失机制应在短轨道周期下高效运作，以解释落入尺寸分布第二峰的~10-40 M_⊕行星的存在。