行星系统架构的起源 I：气态盘中的多重行星陷阱

行星系统围绕其宿主星的结构取决于其初始形成条件。大质量行星的形成可能是由于小行星和低质量核快速迁移至原行星盘中特定捕获位点的结果。我们对各种年轻恒星（从Herbig Ae/Be星到经典T Tauri星，直至M型星）周围原行星盘的不均匀性进行了解析建模，并展示了它们如何产生行星陷阱。这些陷阱的位置决定了多个原行星的初始轨道分布。我们研究了共旋扭矩和林德布拉德扭矩，并表明一种新的陷阱产生于（与熵相关的）共旋扭矩。该陷阱出现在盘加热由粘滞主导转变为恒星辐照主导的盘半径处。我们证明了单个盘中最多可存在三个陷阱（热过渡区、冰线和死区），并且随着盘吸积率 $\dot{M}$ 随时间减小，它们以不同方式移动。在这些陷阱中生长的巨行星之间的相互作用可能是建立行星系统的关键因素。我们还证明了行星陷阱的位置强烈依赖于恒星质量和盘吸积率。这表明宿主恒星确立了在其周围形成的行星系统的偏好尺度。我们讨论了由水、CO等各种分子的冰线诱发的行星陷阱的潜力，并估算了经历I型迁移的行星的最大与最小质量。最后，我们将分析应用于解释为太阳系起源的尼斯模型所提出的初始条件。