火神行星：最内侧超级地球由内而外的形成

开普勒发现的紧凑多凌星系系统挑战了传统的行星形成理论。这些理论分为两大类：(1) 在更远处形成然后迁移；(2) 在原位由气体和星子盘形成。前者预期会出现丰富的共振链，但开普勒数据不支持这一点；后者所需的盘面密度可能过高。最近提出的一种机制假设行星在死区内边界（DZIB）相关的压力陷阱处原位形成，径向漂移的“卵石”在此积累。该场景预测行星质量（$M_p$）由开隙过程决定，该过程导致DZIB后退，随后是顺序的由内而外行星形成（IOPF）。对于典型的盘吸积率，IOPF对$M_p$、$M_p$与轨道半径$r$的关系以及行星间距的预测与观测系统一致。本文研究了IOPF对最内侧（“火神”）行星质量$M_{p,1}$随$r$变化的预测。我们证明，对于基准参数，$M_{p,1}\simeq5.0(r/{\rm{0.1\:AU}})\:M_\oplus$，与行星形成时盘的吸积率无关。然后，利用这些最内侧行星群体的蒙特卡洛采样，我们测试了这一预测标度与观测行星性质的关系，考虑了行星密度的固有弥散和开普勒的观测偏差。这些效应导致关系略浅：$M_{p,1}\propto{r}^{0.9\pm0.2}$，与观测到的火神行星的$M_{p,1}\propto{r}^{0.7\pm0.2}$一致。该关系的归一化约束了开隙过程，倾向于内死区中相对较低的黏度。