星际盘中高质量行星的热力学-流体力学

通过一系列数值模拟，我们分析了包含木星大小原始行星的星际盘的热力学-流体力学演化。在二维近似框架下，我们考虑包含粘性加热和辐射效应的能量方程，并以简化且自洽的方式处理。采用多个嵌套网格以研究行星周围的全局与局部特征。通过不同粘性模型，我们探讨了各种温度 regime。行星质量范围为 0.1 到 1 M_j。计算表明，凹陷形成是一种普遍特性，影响密度、压力、温度、光学厚度和辐射通量分布。然而，只有当动力学粘性约为 10^(15) cm^2/s 或更低时，凹陷才是显著特征。在吸积行星周围，形成的星际盘表面密度随距离指数衰减，其质量仅为木星质量的 5-6 个数量级。星际盘温度 profile 随距离的倒数而下降，温度范围从几乎 10 到 ~1000 K。行星吸积和迁移速率取决于粘性 regime，结果在一个数量级内存在差异。通过这些模型推算的生长和迁移时间尺度与之前使用局部等温模拟所得的时间尺度在同一数量级上。