迈向行星形成的确定性模型 VII：气态巨行星的偏心率分布

行星的普遍存在及其系统的多样性表明，行星形成包含许多复杂且相互竞争的过程。在本系列论文中，我们开发并升级了群体合成模型，以此作为识别主导物理效应和校准物理条件范围的工具。最近的行星搜寻发现了许多多行星系统。任何关于其起源的理论模型都必须考虑新兴原行星之间的动力学相互作用。在此，我们引入了一种近似多行星间近距离遭遇的方案。我们将此方法应用于模拟行星系统的生长、迁移和动力学相互作用。我们的模型表明，在质量相对较大的盘中，会出现数个气态巨行星和岩石/冰质行星，它们经历迁移并发生动力学不稳定性。行星间的长期摄动导致轨道交叉、偏心率激发以及行星弹射。在质量适中的盘中，形成两个或更少的气态巨行星以及多个超级地球。这些系统中的轨道稳定性通常得以维持，并在其原生盘中的气体耗尽后保留运动学结构。这些结果重现了观测到的行星质量 - 偏心率和半长轴 - 偏心率相关性。结果还表明，新兴的气态巨行星可以将残余核心散射到外盘区域。随后在这些核心上发生的原位气体吸积可能导致形成具有近圆轨道的远距离（> 30AU）气态巨行星。