A reduced efficiency of terrestrial planet formation following giant planet migration
大质量行星的轨道迁移可能发生在大多数太阳系外行星系统中。由于迁移很可能发生在相当一部分尘埃被锁定成微行星之后，无处不在的迁移可能会降低形成半径为1 au的类地行星的可能性。使用一个简单的时间依赖性模型的气体和固体的磁盘中的演变，我表明，补充固体物质的内盘，以下向内通过一个巨大的行星，一般是低效的。除非尘埃扩散的时间尺度比粘性时间尺度短得多，或者微行星的形成非常缓慢，否则在巨行星迁移之后，1天文单位的微行星的表面密度通常会减少一到两个数量级。可以想象，类地行星可能只存在于一小部分系统中，这些系统中只有一代大质量行星形成，并且没有显著迁移。
2002-11-21 astro-ph
Planet formation and migration
我们回顾了太阳系外行星的观测，行星形成理论的发展，轨道迁移和多行星系统的演化。
2005-11-28 astro-ph
Saving Planetary Systems: Dead Zones & Planetary Migration
行星和盘之间的潮汐相互作用导致了行星的迁移。关于这一机制的一个长期存在的问题是，如何在行星陷入其中心恒星之前阻止迁移。在本文中，我们提出了一种新的，简单的机制，显着减缓行星迁移，并测试的可能性，使用混合数值积分模拟磁盘行星的相互作用。该假设的关键组成部分是原恒星盘中被称为死区的低粘度区域的作用，它以两种方式影响行星迁移。首先，它允许质量较小的行星打开一个缺口，从而将较快的I型迁移转换为较慢的II型迁移。其次，低粘度减慢II型迁移本身，因为II型迁移与粘度成正比。我们提出了行星迁移的数值模拟使用混合辛积分气体动力学代码。假设死区内的盘粘性参数为（α = 1 e-4- 1 e-5），我们发现，当一个小质量行星（例如1-10个地球质量）从死区外迁移时，由于死区内的质量积累，它的迁移停止了。当一个低质量的行星从死区内部迁移时，它会打开一个缺口，减缓它的迁移。另一方面，像木星这样的大质量行星会在死区内打开一个缺口并减速，与其初始轨道半径无关。木星质量行星的最终轨道半径取决于死区的粘性。对于上面提到的α的范围，这可以从7 AU到0.1 AU的轨道半径变化，这是热彗星的特征。
2007-01-16 astro-ph
Migration of Protoplanets in Radiative Disks
在等温盘中，原行星的迁移是向内的。对于小质量的行星来说，标准的第一类迁移率是如此之快，以至于这可能导致行星不切实际地消失在恒星中。我们研究了非等温盘中的行星-盘相互作用，并分析了行星质量范围扩大时的迁移幅度和方向。我们已经进行了详细的二维数值模拟嵌入式行星，包括加热/冷却效应，以及现实的不透明辐射扩散。在辐射盘中，M_planet < 50 M_Earth的小行星确实以与标准I型迁移的绝对星等相当的速率向外迁移。对于较大的群众的迁移是向内的，并接近等温，II型迁移率。我们的发现对于行星的第一个生长阶段特别重要，并缓解了向内的I型迁移过快的问题。
2008-06-18 astro-ph
Disk-Planet Interaction: Triggered Formation and Migration
我们提出了三维SPH计算的巨行星嵌入气体盘。我们的研究结果被收集到一个参数空间的地图，展示了四个不同的区域：I型迁移，间隙形成，触发形成更多的行星，和完全不稳定的磁盘。对于行星与盘物质的长期相互作用引起的I型迁移，迁移率线性依赖于盘的质量，而与行星的初始质量无关。对于更大质量的盘，行星可以强烈地扰动盘，足以引发气体坍缩成更多的巨行星。当额外的行星形成时，它们作为点质量的相互作用主导了系统的后续行为。这种机制允许快速形成质量为1000亿的行星和更高的行星。由于与盘的相互作用而引起的迁移可以显着改变气体盘中巨行星的轨道。
2004-01-02 astro-ph
Metallicity, planetary formation and migration
最近的观测表明，行星存在的可能性与母星的金属丰度之间存在明显的相关性。然而，由于径向速度调查偏向于探测轨道周期短的行星，因此概率-金属丰度相关性只能反映迁移率对金属丰度的依赖。我们调查了这种可能性，但没有发现任何证据表明迁移过程对金属丰度敏感。因此，金属丰度越高，形成行星形成的可能性就越大。
2003-10-23 astro-ph
Giant Planet Migration through the Action of Disk Torques and Planet Scattering
本文提出了一个参数研究的巨行星迁移通过联合作用的磁盘扭矩和行星-行星散射。第二类行星在拱星盘中迁移时，行星受到的扭矩很容易降低半长轴，而行星之间的散射则增加了轨道偏心率。本文提出了一种参数化的探索可能的参数空间，这种迁移的情况下，使用两个（初始）行星质量分布和偏心阻尼的时间尺度（由于磁盘）的值的范围。对于每一类系统，许多实现的模拟进行，以确定所产生的幸存行星的轨道要素的分布，本文提出了8500数值实验的结果。我们的目标是研究这种特殊迁移机制的物理学，并将其与太阳系外行星的观测结果进行比较。盘力矩和行星-行星散射的作用导致最终轨道要素的分布充满了a-e平面，与观测到的太阳系外行星的轨道要素大致一致。除了指定的轨道要素，我们的特点是这种迁移机制，通过寻找弹射和吸积行星的百分比，碰撞的数量，结果对行星质量的依赖性，在2：1和3：1共振所花费的时间，以及行星IMF的影响。我们还确定了幸存行星的倾角分布和流亡行星的喷射速度分布。
2005-05-11 astro-ph
Type I Planetary Migration with MHD Turbulence
本文探讨了如何I型行星迁移的影响，在拱盘湍流密度波动的存在。对于第一类迁移，行星并没有清除圆盘中的间隙，其长期运动是由它在周围圆盘流体中产生的尾流产生的扭矩驱动的。MHD湍流产生了额外的密度扰动，这些扰动与行星的引力相互作用，并可以支配迁移机制本身产生的扭矩。本文表明，传统的I型迁移可以很容易地淹没湍流扰动，因此，通常的描述I型迁移应修改的位置，磁旋转不稳定性是活跃的。一般来说，迁移的行星并不遵循平滑的内向轨道，而是在相空间中随机行走。我们的主要结论是，MHD湍流将改变I型行星迁移的时间尺度，并且由于混乱，需要用值的分布来描述时间尺度。
2003-08-22 astro-ph
Planetary migration in evolving planetesimals discs
在本文中，我们进一步改进了Del Popolo等人（2001）提出的行星迁移模型，并将其扩展到Del Popolo和Eksi（2002）提出的含时星子吸积盘。在目前的研究中，Del Popolo和Eksi（2002）的假设，即星子的表面密度与气体的表面密度成正比，被释放。为了得到星子密度的演化，我们采用Stepinski和Valageas（1997）发展的方法，能够同时跟踪气体和固体粒子的演化，时间长达10^7年，然后将盘模型与Del Popolo等人（2001）提出的迁移模型耦合，得到行星在星子中的迁移速率。我们发现，已知存在于原行星系统中的固体的属性，再加上合理的密度分布的磁盘，导致在0.03-0.2 AU的范围内的最后半长轴的巨行星的特征半径。
2003-08-01 astro-ph
Halting planet migration by photoevaporation from the central source
最近发现的质量为1000亿的行星轨道在几个天文单位，从他们的恒星补充了早期的探测大行星在非常小的轨道。短周期轨道强烈表明行星迁移已经发生，可能的机制是行星和它们形成的气体盘之间的潮汐相互作用。新发现的长周期行星，以及太阳系中的气态巨行星，表明至少在某些系统中，迁移要么不存在，要么迅速停止。我们提出了一种机制，停止在几个AU的气体盘II型迁移。来自中心恒星的辐射会使星盘产生光蒸发，在星盘上产生一个几个天文单位的缺口，阻止缺口外的行星向下迁移到恒星。这将导致过多的行星系统处于或刚好在光蒸发半径之外。
2003-02-04 astro-ph
Planet Formation with Migration
在核心吸积模型中，气态巨行星形成固体核心，然后吸积气体包层。潮汐与盘气体的相互作用导致地核在10^4 ~ 10^5年内发生I型向内迁移。核心必须形成得更快才能存活。如果观测到的盘吸积率适用于整个盘，那么巨行星在盘中清除一个间隙，并在<10^6年内经历向内的II型迁移。第二类迁移时间超过典型的磁盘寿命，如果粘性吸积主要发生在磁盘的表面层。中平面附近的低湍流粘度可能允许星子通过尘埃颗粒的凝聚形成。这些微行星的半径r是未知的。如果r<0.5 km，则岩芯形成时间短于I型迁移时间尺度，岩芯将存活。在大多数情况下，迁移是实质性的，导致了广泛的行星轨道，与观测到的太阳系外系统的多样性相一致。当r为100 m量级，中面α为3 × 10^-5量级时，可以形成类似于太阳系的巨行星。
2006-10-30 astro-ph
Failed Oort Clouds and Planetary Migration
行星形成伴随着彗星云的形成。在行星以快速时间尺度迁移的系统中，彗星轨道的扩散演化可能会停止，导致彗星云介于扁平的柯伊伯带和球形的奥尔特云之间。这些“失败的奥尔特云”可能提供“确凿的证据”，表明行星迁移已经发生。如果散射部分中有一部分是由行星胚胎组成的，那么即使行星系统不在视线的边缘，也有可能观测到这些天体的凌日。
2000-04-05 astro-ph
Planetary migration
行星与原行星盘中气体之间的引力矩导致行星的轨道迁移，并且可能在行星系统的形成和早期演化中发挥重要作用。对于质量与观测到的巨大太阳系外行星相当的行星，与盘的相互作用足够强，形成一个间隙，导致行星和盘在粘性时间尺度上的耦合演化（II型迁移）。热彗星的存在，以及观测到的轨道半径的统计分布，都与II型迁移在目前观测到的系统历史中的重要作用相一致。我们讨论了通过包括宿主恒星金属丰度的信息来改善对迁移的限制的可能性，并注意到迁移也可以形成大质量行星的人口，这些行星的轨道半径很大，可以通过它们对碎片盘的影响来间接检测。对于质量与地球质量相当的低质量行星，行星表面密度扰动很小，层流盘中的迁移是由内部和外部扭矩之间内在的和明显强大的不对称性驱动的。这种I型迁移的分析和数值计算是合理的一致，并预测在巨行星核心形成的最后阶段，轨道会迅速衰减。协调I型迁移与巨行星形成的困难可能表明我们对原行星盘、核心吸积或两者的理解存在基本错误。我们讨论的物理效应，可能会改变I型行为，特别是足够低的质量湍流波动的气体表面密度占主导地位的扭矩的可能性，导致随机游走迁移的质量很低的机构。
2005-09-08 astro-ph
Planetary Migration in Resonance, the question of the Eccentricities : Les Houches contribution
在系外行星系统中，共振行星对的形成涉及原行星盘内的行星迁移：向内迁移的外行星在平均运动共振中捕获内行星。在共振行星对的迁移期间，如果没有阻尼机构应用于内行星，则预期偏心率会过度升高。我们表示所需的阻尼行动，以配合的意见，我们表明，内部磁盘可以发挥这一作用。这一结果适用于例如系统GJ 876：我们通过共振行星演化的完全流体动力学模拟再现了观测到的轨道要素。
2008-07-18 astro-ph
Survival of Trojan-Type Companions of Neptune During Primordial Planet Migration
我们调查的生存特洛伊型海王星的同伴在原始的径向迁移的巨行星木星，土星，天王星和海王星。海王星特洛伊人在行星迁移过程中的消失并不是一个随机的扩散过程。相反，损失几乎完全发生在离散的情节中，此时特洛伊粒子被与天王星与海王星的平均运动可通约性相关的二次共振所席卷。最大的一次损失事件发生在海王星到达其最终轨道之前，占现有海王星特洛伊木马的近75%。
2003-05-29 astro-ph
Towards Understanding Jovian Planet Migration
我们提出了2D流体动力学模拟原恒星周围的拱盘使用“分段抛物方法”（PPM）的代码。我们将一个质点嵌入磁盘中，并跟踪该质点在磁盘中的迁移。伴随质量块$M_c\ga 0.5M_J$可在磁盘中打开足以阻止通过磁盘的快速迁移的间隙。较低质量的同伴打开间隙，但迁移继续，因为足够的磁盘质量仍然接近磁盘施加大的潮汐扭矩。我们发现，扭矩占主导地位的低质量行星的迁移起源于一个径向区域内的1-2希尔半径的行星的轨道半径，距离小于磁盘的厚度。我们的结论是，一个非常高的分辨率3D治疗将需要充分描述地球的迁移。
1999-08-13 astro-ph
Exotic Earths: Forming Habitable Worlds with Giant Planet Migration
近距离的巨行星（例如“热行星”）被认为是在远离它们的宿主恒星的地方形成的，并通过一个巨大的气体盘的扭矩，通过类地行星带向内迁移。在这里，我们模拟了类地行星在巨行星迁移期间和之后的生长。几颗地球质量的行星也形成在迁移的木星内部，类似于最近发现的“热地球”。富含水的地球质量行星是由巨行星轨道外的残存物质形成的，通常位于宜居带，轨道偏心率较低。超过三分之一的已知巨行星系统可能拥有类似地球的行星。
2006-09-08 astro-ph
Is planetary migration inevitable?
根据目前的理论，盘和嵌入行星之间的潮汐相互作用可能导致原行星在短于盘寿命或估计的行星形成时间尺度的时间尺度上快速迁移。因此，行星只有在有一种机制将至少一些核心保持在它们进入的路上时才能形成。一旦一颗巨行星聚集起来，就必须有一种机制来防止它向下迁移到盘中心。本文回顾了为阻止或减缓移徙而提出的不同机制。
2003-09-05 astro-ph
Giant Planet Migration in Viscous Power-Law Discs
过去十年中发现的许多太阳系外行星都是气体巨星，围绕其宿主恒星运行。由于难以在原地形成这些“热彗星”，一般认为它们是通过与新生圆盘的相互作用迁移到目前的轨道上的。本文对幂律盘中的巨行星迁移进行了系统的研究。我们发现行星的迁移率与盘的表面密度成正比。这与迁移率仅仅是圆盘的粘性漂移速度的假设不一致。然而，这个结果可以通过平衡行星的角动量与圆盘中的粘性扭矩来获得。我们已经证实，这个结果不会受到调整网格分辨率、平滑长度或行星迁移时间的影响。
2007-04-03 astro-ph
Disks, Extrasolar Planets and Migration
本文综述了原行星盘模型、原行星迁移和具有迁移核的巨行星的形成等方面的研究成果。我们首先将原行星状星云模拟为α-吸积盘，并给出了不同α值和气体吸积率通过吸积盘的稳态计算。然后，我们回顾了目前的原行星迁移的背景下，这些模型的理论，专注于气体盘原行星潮汐相互作用。根据这些理论，迁移的时间尺度可能比行星形成的时间尺度要短。因此，我们调查行星形成的背景下，一个迁移的核心，同时考虑的增长的核心和建立的信封在迁移过程中。
1999-05-18 astro-ph
A Keck/HIRES Doppler Search for Planets Orbiting Metal-Poor Dwarfs. I. Testing Giant Planet Formation and Migration Scenarios
我们描述了一个高精度的多普勒搜索巨行星轨道上的一个明确的样本的金属贫矮星在外地。这个实验构成了对理论预测的基本检验，这将有助于区分拟议中的巨型行星形成和迁移模型。我们在这里提出的细节调查，以及我们的测量质量的总体评估，利用的结果，显示没有显着的速度变化的恒星。
2006-05-26 astro-ph
Planetary Migration to Large Radii
有证据表明，在距母恒星几百天文单位的轨道半径上存在着大质量行星，在那里，核心吸积形成行星形成的时间尺度比盘的寿命要长。这些行星可能在靠近恒星的地方形成，然后向外迁移。我们考虑如何从一个巨大的内行星的粘性盘相互作用的角动量转移可能会导致一个较小的外行星显着向外迁移。我们发现行星向大半径迁移在原则上是可能的。然而，我们注意到，一些影响可能使这一进程有些问题。
2007-04-25 astro-ph
Evidence Contrary to the Existing Exo-Planet Migration Concept
系外行星迁移被认为是在所谓的太阳系形成标准模型的背景下解释接近恒星的气体巨系外行星，而不是引起对该特定模型的有效性的质疑。我提出的证据反对行星迁移的概念，证据是历史的，跨学科的，独立于模型的。首先，我证明了太阳系形成的标准模型中的一个缺陷，这将导致类地行星的核心质量不足的矛盾。然后，我将讨论指出地球以前是一个类似太阳的气体巨星的证据，以及由此产生的后果。我认为，对围绕太阳以外的恒星运行的接近恒星的气态巨行星的观测，与其说是行星迁移的证据，不如说是与特定恒星的热核点火有关的不同程度的暴力的证据。随着观测分辨率的提高，人们可能会期望找到其他的系外行星系统，就像我们自己的一样，它们最里面的行星被剥夺了气体外壳。这样的系统可能是生命存在的必要条件。
2006-12-30 astro-ph
Quantifying orbital migration from exoplanet statistics and host metallicities
我们研究如何统计分布的太阳系外行星可能与知识相结合的宿主恒星的金属丰度产生的气体巨行星的迁移历史的约束。在任何半径下，几乎无法在金属丰度最低的恒星周围形成的行星都会在气体盘消散时吸积它们的包层，因此金属丰度与半长轴图中行星的较低包层定义了一个非迁移行星的样本，这些行星在间隙打开后遭受的迁移低于平均水平。在假设金属丰度在很大程度上控制了星子的初始表面密度的情况下，我们使用简化的核心吸积模型来计算行星形成所需的最小金属丰度如何随半长轴而变化。不包括核心迁移之前的差距开放（I型迁移）的模型预测，临界金属丰度是很大程度上平坦的雪线和半长轴约6 AU之间，与弱依赖于初始表面密度轮廓的星子。当包括缓慢的I型迁移时，发现临界金属丰度从1-10 AU稳步增加。因此，大型行星样本，包括轨道半径略大于目前调查的行星，有可能量化I型和II型制度的迁移程度。
2005-05-30 astro-ph
Planetary Migration and Extrasolar Planets in the 2/1 Mean-Motion Resonance
我们分析了已知系外行星在2/1平均运动共振中的当前轨道根数拟合与由于迁移而导致的预期轨道配置之间的可能关系。研究发现，只要轨道衰减足够慢，可以用绝热过程来近似，所有被捕获的行星都应该处于拱心共转状态。换句话说，它们应该同时表现出共振角和近心角差的天平动。我们提出了一套完整的共旋解的2/1可解性，包括以前已知的解决方案和新的结果。与观测到的系外行星的比较表明，目前三个已知的行星系统在这种共振中的轨道拟合要么与拱点共转（GJ 876和HD 82943）一致，要么对应于轨道不确定的天体（HD 160691）。最后，我们讨论了这些结果的适用性作为一个测试的行星迁移假说本身。如果所有未来的系统在这种可解释性被发现与共转的解决方案是一致的，那么通过行星迁移这些机构的共振捕获是一个工作假设。相反，如果在不同的配置中发现任何行星对，那么这些天体要么没有发生迁移，要么采取了与目前认为的不同的形式。
2004-04-07 astro-ph
Migration and growth of giant planets in self-gravitating disks with varied thermodynamics
我们报告的结果，新的全球高分辨率的三维模拟磁盘行星的相互作用，同时结合现实的辐射物理和气体的自引力，以及允许行星移动。我们发现热力学和辐射物理对木星质量行星的迁移和吸积都有显著的影响。在采用通量限制扩散的辐射转移模拟中，向内迁移相对于等温情况可以减少约30%，而在绝热运行中，迁移在几十个轨道后几乎关闭。迁移的变化是因为内部和外部螺旋扰动的相对强度受到热力学的影响，从而改变了作用在行星上的净扭矩。从等温到辐射转移和绝热模拟，行星上的质量吸积率可以减少一个数量级以上。除绝热运行外，通常都会形成环行星盘。在辐射转移的情况下，由于显著的压力支持，盘是亚开普勒（Vrot/Vkep ~ 0.7）。我们讨论了环行星盘结构对嵌入尘埃颗粒和星子漂移的影响，从而对巨行星的岩石卫星的形成。
2008-06-25 astro-ph
The Growth & Migration of Jovian Planets in Evolving Protostellar Disks with Dead Zones
类木行星在迁移过程中在其原行星盘中的生长是太阳系外行星观测中需要解决的重要问题之一。在标准气体盘模型中对行星迁移的研究通常表明，迁移速度太快，无法形成类木行星，而且这种迁移的行星核心通常会在不到百万年的时间内陷入中心恒星。在以前的工作中，我们已经表明，在原行星盘中一个电离差、粘性较低的区域，称为死区，减缓了固定质量行星的迁移。在本文中，我们扩展了我们的数值计算，包括死区的演变与磁盘，以及行星形成通过吸积的岩石和气体物质。使用我们的辛积分器气体动力学代码，我们发现，死区，即使在不断发展的磁盘，其中迁移的行星增长吸积，仍然发挥着根本性的作用，在拯救行星系统。我们证明，木星行星形成在2.5万年内的磁盘，是十倍以上的最小质量的太阳星云（MMSN）的不透明度减少，而不是减缓迁移人为的质量。我们的模拟表明，初始质量与MMSN相当的原行星盘只产生海王星质量的行星。我们还发现，行星迁移并没有帮助核心吸积在寡头星子吸积的情况下，因为它是在失控吸积的情况下预期。因此，我们预计，只要我们考虑寡头增长，即使是迁移的原行星，也需要降低不透明度（或其他机制）来解决形成时间尺度问题。我们还指出了一个死区在解释长寿命，强烈吸积气体盘可能的作用。
2008-09-22 astro-ph
On the observability of resonant structures in planetesimal disks due to planetary migration
我们提出了一个彻底的研究的影响，一个迁移的行星上的小行星盘，通过探索广泛的质量和偏心率的行星。我们讨论的敏感性的结构中产生的碎片盘的基本行星参数。我们进行了许多N体数值模拟，使用辛积分SWIFT，考虑到恒星和行星的引力对无质量的测试粒子的影响。假设地球的迁移率是恒定的。行星迁移对捕获平均运动共振中的粒子的影响被发现对行星和微行星的初始偏心率非常敏感。行星的离心率低至0.05就足以抹去所有的共振结构，除了最大质量的行星。微行星最初也必须在平均偏心率小于0.1的轨道上，以保持共振团块可见。这项数值工作扩展了以前的分析研究，并提供了一系列可能有助于解释碎片盘结构观测结果的盘图像。总之，它表明，严格的条件必须得到满足，以获得可观察到的共振结构的碎片盘。因此，行星迁移起源的理论模型必须解释行星系统如何保持在合适的配置中，以重现所观察到的结构。
2008-01-17 astro-ph
Cavity opening by a giant planet in a protoplanetary disc and effects on planetary migration
我们研究了木星行星对原行星盘的气体分布的影响，使用一种新的数值方案，使我们能够考虑到盘的全球演变，下降到任意小的内部物理半径。我们发现类木行星不会在盘的内部（即轨道内部）打开空腔，除非（a）盘的内部物理边缘接近行星的位置或（b）行星比盘大得多。在所有其他情况下，行星只是在气体密度分布中打开了一个缺口，其全球轮廓相对于行星缺席时的轮廓基本上没有变化。然而，我们认识到，粉尘分布可能与气体分布显著不同，并且即使气体仍然存在于圆盘的内部，在某些情况下也可能打开粉尘腔。关于行星的迁移，我们发现经典的II型迁移（速度与圆盘的粘度成正比）只有在行星打开的间隙很深且干净的情况下才会发生。如果仍然有大量的气体在间隙中，行星的迁移速度通常比理论上的II型迁移速度慢。在某些情况下，移徙可以停止甚至逆转。我们开发了一个简单的模型，再现令人满意的模拟中观察到的迁移率，广泛的磁盘粘度和行星质量和位置相对于内部磁盘边缘。我们的结果与太阳系外行星系统相关，因为它们解释了（a）为什么一些热木星没有一路向下迁移到它们的母星，以及（b）为什么一对共振行星中最外面的行星通常是最大的一颗。
2007-03-07 astro-ph
Halting Type I planet migration in non-isothermal disks
目的：研究适当的能量平衡对低质量行星与原行星盘相互作用的影响。方法：我们使用三维版本的RODEO方法进行流体动力学模拟，包括能量方程。通量限制扩散方法中包括辐射。结果如下：扭矩的符号敏感地取决于圆盘辐射行星周围产生的能量的能力。在高不透明度的情况下，对应于原行星盘的致密内部区域，迁移是定向的\emph{outward}，而不是在局部等温盘中发现的通常的向内迁移。对于低的不透明度值，我们恢复向内迁移，我们表明，扭矩起源于共轨区域负责迁移方向的变化。
2006-09-27 astro-ph
Resonant Trapping of Planetesimals by Planet Migration: Debris Disk Clumps and Vega's Similarity to the Solar System
本文描述了一个能解释所观察到的碎片盘团簇结构的模型。当一个行星系统形成后，由于与剩余的微行星进行角动量交换，行星会迁移，因此会形成团块。最外层行星的外移将其轨道外的星子捕获到其共振中，共振力导致它们分布的方位角结构。该模型是基于不同质量的行星的数值模拟，Mpl，迁移在不同的速率，dapl/dt，通过一个动态冷（e<0.01）的星子盘最初在半长轴a。捕获概率和由此产生的方位角结构的行星的2：1，5：3，3：2和4：3共振。根据mu=Mpl/Mstar和theta=dapl/dt*sqrt（a/Mstar）定义的迁移，确定了7种可能的动力学结构。将这个模型应用于织女星盘的850微米图像，显示其两个亮度不相等的团块可以用海王星质量的行星在5600万年内从40到65 AU的迁移来解释;这些参数的可能范围受到严格的限制。这些团块是由3：2和2：1共振中的微行星造成的;不对称性的出现是因为2：1（u）共振中的微行星比2：1（l）共振中的多。这种迁移与我们自己的海王星的相似性暗示织女星的行星系统可能比以前认为的更类似于太阳系。预测，这将证实这一模型，如轨道运动的cloudspot模式，行星的位置，并存在较低级别的团块。
2003-08-14 astro-ph
Diffusive Migration of Low-Mass Proto-planets in Turbulent Disks
在原行星盘中，由于磁旋转湍流引起的力矩波动可能会对初生行星的迁移模式和生存概率产生重大影响。假设湍流是一个具有有限振幅和相关时间的平稳随机过程，则由此产生的扩散迁移可以用福克-普朗克方程描述，我们将其简化为对流扩散方程。我们校准现有的磁光盘模拟和平均迁移估计的系数，并解决方程的解析和数值。对于低质量的行星和那些在原行星盘外部区域的行星，扩散倾向于主导平流，无论它们是由最小质量太阳星云（MMSN）还是T-Tauri α盘描述。扩散系统地减少了大多数行星的寿命，但它允许它们中的一小部分在大半径下存活更长的时间。行星的平均寿命甚至可以是形式上无限的（例如在无限稳定的MMSN中），尽管中值寿命总是有限的。幸存的行星可能会停留在特定的半径附近，在那里平流和扩散的综合影响最小化，或者在大半径，这取决于模型的具体情况。湍流盘中迁移的随机性挑战了确定性的行星形成情景，并表明在类似的初始条件下，可能会有各种各样的行星结果。这将有助于（太阳系外）行星系统的多样性。
2006-04-28 astro-ph
Migration of giant planets in a time-dependent planetesimal accretion disc
在本文中，我们进一步发展了Del Popolo等人（2001）提出的行星迁移模型。我们首先建模的原行星状星云作为一个随时间变化的吸积盘，并找到自相似的吸积盘，给我们明确的公式的空间结构和时间演化的星云方程的解决方案。然后，这些方程被用来获得在星子盘的行星的迁移率，并研究如何迁移率取决于盘的质量，其时间演化和无量纲粘度参数α的一些值。我们发现，嵌入在星子盘中的行星，总质量为10^{-4}-0.1 M_{\odot}，可以在低α值下向内迁移很大的距离（例如，α \simeq 10^{-3}-10 ^{-2}）和/或大的盘质量，只有当内盘被截断或由于与恒星的潮汐相互作用时才能存活。对于较小的椎间盘质量值和/或较大的α值，获得具有较大$a$的轨道。这个模型可以解释最近发现的围绕附近恒星运行的巨行星的几个轨道特征。
2002-01-18 astro-ph
Evolution of Migrating Planets Undergoing Gas Accretion
我们分析了行星的轨道和质量的演变，通过2D和3D流体动力学模拟经历逃逸气体吸积。作为半径函数的每单位盘质量的盘扭矩分布为盘-行星相互作用的性质提供了重要的诊断。我们首先考虑固定质量的nonmigrating行星的扭矩分布，并表明有共振理论的预期一般协议。然后，我们提出的模拟结果的质量增加，迁移的行星。对于初始质量为5个地球质量的行星，它们嵌入在具有标准参数的圆盘中，并且经历逃逸气体吸积到一个木星质量（Mjup），每单位圆盘质量的扭矩分布在很大程度上不受给定行星质量的迁移和吸积的影响。这些行星的迁移率与行星迁移的标准理论（I型和II型迁移）的预测一致。行星质量的增长是通过在较低行星质量的邦迪半径、中等行星质量的希尔半径内的气体捕获，以及由于间隙形成而在较高行星质量处减少的吸积来实现的。在逃逸质量增长期间，一颗行星在达到~1兆焦耳的质量之前只向内迁移了大约20%的半径。对于上述模型，我们没有发现由共轨扭矩驱动的快速迁移（称为III型迁移）的证据。我们确实发现了III型迁移的证据，这是一个固定质量的行星，土星的质量，沉浸在一个寒冷而巨大的磁盘。在这种情况下，行星迁移被认为是在间隙形成之前开始的。迁移是通过一个模型来理解的，在这个模型中，扭矩是由于行星前侧的被困气体和行星后侧的环境气体之间的密度不对称造成的。
2008-06-11 astro-ph
Planet Migration and Binary Companions: the case of HD 80606b
太阳系外行星HD 80606 b有一个高度偏心（e=0.93）和紧密（a=0.47 AU）的轨道。我们研究它是如何到达这样一个轨道，以及它是如何避免被潮汐循环到现在。主星的伴星的存在暗示了Kozai机制和潮汐耗散结合在一起的可能性：Kozai振荡在行星轨道上产生了极端离心率的周期，而在这些近心点距离很小的时期发生的潮汐耗散导致了轨道的逐渐衰减。我们称这种迁移机制为“Kozai迁移”。它要求初始行星轨道相对于双星轨道高度倾斜。对于一个1000天文单位的伴星和一个5天文单位的初始行星轨道，所需的最小相对倾角为~ 85。我们讨论的潮汐耗散的效率推断的观测系外行星。此外，我们调查可能的解释的速度剩余（后引起的运动的行星被删除）上观察到的主恒星：在系统中的第二颗行星被排除在一个大范围的半长轴空间，如果Kozai迁移是工作，和HD 80606 b的恒星上提出的潮汐可能是太小的振幅。最后，我们讨论了Kozai迁徙与其他行星系统的相关性。
2003-03-01 astro-ph
Migration of giant planets in planetesimal discs
由于行星和微行星之间的动力学摩擦，围绕微行星盘运行的行星可以从它们的初始位置向内迁移。迁移率取决于盘质量及其时间演化。嵌在长寿命的星子盘中的行星，总质量为$10^{-4}-0.01 M_{\odot}$，可以向内迁移很长的距离，只有当内部盘被截断或由于与恒星的潮汐相互作用时才能存活。在这种情况下，行星轨道的半长轴a小于0.1天文单位。对于较小的椎间盘质量值或椎间盘的快速演变（耗尽），获得具有较大$a$的轨道。这个模型可以解释过去几年中发现的围绕附近恒星运行的巨行星的几个轨道特征，以及在与短周期行星相关的几颗恒星中发现的金属丰度增强。
2001-03-20 astro-ph
Planetary migration in protoplanetary disks
在本文中，我们进一步发展了Del Popolo等人（2001）提出的行星迁移模型，并将其扩展到Del Popolo和Eksi（2002）的含时吸积盘。我们使用Stepinski和Valageas（1996，1997）开发的方法，该方法能够同时跟踪气体和固体颗粒的演化，最高可达$10^7 {\rm yr}$。圆盘模型与Del Popolo等人（2001）引入的迁移模型相耦合，以获得行星在星子圆盘中的迁移率。我们发现，在光盘的总质量为$10^{-3}-0.1 M_{\odot}$，和$0.1<α<0.0001$的情况下，行星可以向内迁移很大的距离，而如果$M<10^{-3} M_{\odot}$的行星几乎保持在其初始位置的$0.1<α<0.01$和只有在$α<0.001$的情况下，行星移动到最小值的轨道半径$\simeq 2 {\rm AU}$。该模型给出了一个很好的描述观测到的行星在0-20天的周期范围内的分布。
2003-04-06 astro-ph
On disc driven inward migration of resonantly coupled planets with application to the system around GJ876
我们考虑两颗原行星在重力作用下相互作用以及一个原行星盘。这两颗行星的轨道内部的潮汐维持盘腔，而磁盘的相互作用指数向内迁移。当迁移足够慢时，迁移速度更快的外原行星接近并与内原行星锁定在2：1的可伸缩性中。这一点在后来的进化中得以保持。我们研究这种演变，使用一个简单的分析模型，全流体动力学的2D模拟的磁盘行星系统和较长的时间N机构整合纳入简单的处方光盘上的行星轨道的影响。原行星的偏心率被认为是由外行星轨道的外盘引起的迁移率决定的。我们将我们的结果应用到最近发现的共振行星周围GJ876。模拟结果表明，当行星在内腔中运行时，具有原行星盘所期望的参数的盘会导致在2：1的可压缩性中被捕获，并且可以获得在观测范围内的偏心率。
2001-04-26 astro-ph
Production of star-grazing and impacting planetesimals via orbital migration of extrasolar planets : Stellar metallicity enhancement in young extrasolar planetary systems
在一颗巨大的太阳系外行星通过星子喷射的轨道迁移过程中（Murray et al. 1998年），内部平均运动共振可以强大到足以导致星子擦过或撞击恒星。我们积分数值粒子的运动，通过3：1或4：1的平均运动共振的迁移木星质量的行星。我们发现许多粒子可以被困在3：1或4：1共振中，并被抽到足够高的偏心率，从而撞击恒星。这意味着，对于一颗迁移了其半长轴相当一部分的行星来说，其质量的相当一部分星子可能会撞击恒星。这一过程可能能够丰富恒星的金属丰度，并且在恒星不再完全对流的时候。当接近恒星时，这些微行星的表面将升华。轨道迁移应该会导致蒸发体的持续产生，这表明这个过程应该可以通过寻找年轻恒星中的瞬态吸收线来检测。其余的粒子不会撞击恒星，但可以在行星进一步向内迁移时被行星喷射出来。这使得行星通过喷出星子迁移了其初始半长轴的相当一部分。
1999-07-01 astro-ph
Low-Mass Proto-Planet Migration in T-Tauri Alpha-Disks
我们提出了详细的估计“I型”迁移率低质量的原行星嵌入在稳态的T-Tauri α盘，基于Lindblad扭矩计算忽略了磁盘上的反馈。几个合理的背景磁盘模型的迁移率的差异进行了探讨，我们使用标准的二维形式主义的螺旋密度波理论与那些从一个简单的治疗三维效果得到的结果进行对比。盘中的不透明度转变导致迁移速率的突然径向变化。具有最小迁移率的区域可能是原行星之间引力相互作用的首选地点。三维的扭矩是显着弱于二维的，他们是敏感的背景盘的表面密度分布。我们发现，超过失控信封吸积时间或T-Tauri磁盘寿命的迁移时间是可能的地球质量的原行星在一些背景磁盘模型，即使在亚AU的距离。我们的结论是，背景盘结构和“粘度”的理解，以及扭矩计算中的三维效应的适当处理，是必要的，以获得可靠的估计“I型”迁移率。
2004-03-06 astro-ph
Numerical simulations of type I planetary migration in nonturbulent magnetized discs
利用两种不同的欧拉有限差分程序进行了二维MHD数值模拟，分析了环形磁场对非湍流原行星盘中低质量行星迁移的影响。磁场的存在改变了可以在圆盘中传播的波。在最近的线性分析（Terquem 2003）的协议，我们发现，两个磁共振发展的行星轨道的两侧，这有助于一个显着的全球扭矩。为了测量圆盘对行星施加的扭矩，我们进行了模拟，其中后者要么固定在圆形轨道上，要么允许迁移。对于一个5个地球质量的行星，当声速的平方与行星所在地的阿尔芬速度的平方之比β = 2时，我们发现当圆盘中的磁场B_x为均匀时，向内迁移，当B_x随r^{-1}减小时，向外迁移减少，当B_x随r^{-2}减小时，向外迁移减少。这些结果与线性分析的预测一致。总的来说，我们的研究结果证实，即使是亚热稳定场也可以阻止类地行星的向内迁移。
2005-08-31 astro-ph
Models of Giant Planet formation with migration and disc evolution
我们提出了一个新的巨行星形成模型，扩展了Pollack等人（1996）的核心吸积模型，包括迁移，盘演化和间隙形成。我们表明，考虑到这些影响可以导致更快地形成巨行星，使其与从年轻的拱星盘的观测推断出的典型盘寿命兼容。这种加速是由于迁移防止了在原位计算中观察到的补给区的严重耗尽。因此，成长中的行星从来不是孤立的，它可以在更短的时间内达到交叉质量。为了说明在我们的模型中可以形成的行星的范围，我们描述了一组模拟，其中我们改变了一些初始参数，并将最终质量和半长轴与从观测到的太阳系外行星推断的质量和半长轴进行了比较。
2004-12-16 astro-ph
Orbital Evolution and Migration of Giant Planets: Modeling Extrasolar Planets
在拱星盘中的巨行星可以从它们的初始位置向内迁移。径向迁移是由行星和盘之间的向内转矩、行星和旋转恒星之间的向外转矩以及由于洛希叶溢出和随之而来的行星质量损失而产生的向外转矩引起的。我们提出了自洽的数值考虑的迁移巨行星的问题。总结扭矩行星的各种物理参数，我们发现，太阳质量的行星可以稳定地到达和生存在小的日心距离，从而再现最近发现的一些太阳系外行星的观察到的属性。向内迁移的时间尺度可以近似等于或小于磁盘的寿命和恒星降速的时间尺度。因此，大质量行星的命运范围很广，通常包括三类：（I）向内迁移过快并失去所有质量的行星;（II）向内迁移，失去部分但不是全部质量，并在非常小的轨道上生存的行星;和（III）不失去任何质量的行星。有些III类行星不会迁移到离它们形成位置很远的地方。我们的研究结果表明，对于最终的日心距离和最终的质量，质量为1000的行星有很大范围的可能命运。
1998-01-28 astro-ph
Oligarchic and giant impact growth of terrestrial planets in the presence of gas giant planet migration
我们提出的N-体模拟的结果，研究气体巨行星迁移对类地行星形成的影响。这些模型包括一个0.5木星质量的行星通过一个内部的原行星-微行星盘进行II型迁移，包括气体阻力。每一个模型的初始阶段都是内盘的成熟度不断提高，因此，随着气体巨星的迁移，它会经历寡头式或巨型撞击式的增长。在所有的情况下，大部分的盘质量在巨星的通过中幸存下来，要么通过吸积进入巨星内部的大质量类地行星，要么通过分散到外部轨道。牧羊是青睐年轻的磁盘，那里有强大的动力学摩擦星子和气体阻力是更有影响力的，而散射占主导地位，在更成熟的磁盘耗散较弱。在每一种情况下，都有足够的质量向外分散，以便最终在外部轨道上（包括在系统的宜居带内）吸积一组类地行星。一个有趣的结果是，巨大的，短周期的类地行星是由被推到巨人前面的致密物质产生的。这些行星让人想起最近发现的短周期海王星质量行星，这表明这种“热海王星”可能是巨行星迁移的副产品。
2005-07-07 astro-ph
The dependence of protoplanet migration rates on coorbital torques
我们通过二维和三维流体动力学模拟研究了嵌入吸积盘中的大质量原行星的迁移率。模拟遵循行星的径向运动，并采用嵌套网格代码，允许接近行星的高分辨率。我们专注于可能的作用，影响迁移率的共轨扭矩。我们分析了两种情况：（a）低质量盘中的一颗木星质量的行星和（b）高质量盘中的一颗土星质量的行星。行星迁移在情况（b）比在情况（a）更容易受到共轨力矩的影响。我们发现，在这两种情况下的共轨扭矩不依赖于敏感的行星是否被允许迁移通过光盘或被固定在一个固定的轨道上。我们还研究了行星的迁移率对行星附近的数值分辨率的依赖性。对于情况（a），即使包括来自行星希尔球深处的扭矩，数值收敛也相对容易获得。在这种情况下的迁移率在数值上是第二类迁移率的数量级，远小于第一类迁移率，如果光盘有0.01太阳质量内26 AU。来自希尔球内的扭矩对迁移率提供了实质性的相反贡献。在情况（b）中，希尔球内的气体质量大于行星的质量，并且更难获得收敛。如果忽略希尔球内的力矩，则更容易实现收敛，但迁移率人为地很大。在我们的最高分辨率下，情况（b）的迁移率远小于I型迁移率，但略大于II型迁移率。
2004-11-25 astro-ph
Planet migration and gap formation by tidally-induced shocks
气隙的形成被认为是由盘-行星潮汐相互作用触发的。由行星发射的密度波被假定为由于它们的非线性演化导致激波形成及其随后的消散而被阻尼。因此，波的角动量转移到磁盘，导致其表面密度的演变。行星迁移是该理论的一个重要组成部分，考虑了行星引起的表面密度扰动对迁移速度的影响。一个差距被认为是形成时，一个固定的解决方案的表面密度分布不再是可能的参考框架迁移的行星。推导出了在无粘圆盘中打开一个缺口所需的行星质量的解析极限。临界质量比质量M_1要小，在M_1中，行星的希尔半径等于盘的尺度高度，至少是Q^{5/7}（Q是图姆雷稳定性参数）的一个因子，这取决于迁移反馈的强度。在粘滞盘中，临界行星质量可从0.1M_1到M_1变化，这取决于盘的粘滞性。这意味着一颗质量比地球大1-10倍的行星可能会形成一个缝隙，这取决于行星盘的长宽比、粘性和行星在星云中的位置。
2001-10-24 astro-ph
Overcoming migration during giant planet formation
在核心吸积模型中，气态巨行星的形成是一场生长和迁移之间的竞赛;对于一个核心成为木星行星，它必须在螺旋进入主恒星之前吸积它的外壳。我们使用一个多区域的数值模型，以扩大我们以前的调查的“机会之窗”的气体巨星形成的磁盘。当考虑到由于核心大气的碰撞截面增强，我们发现，一个广泛的原行星盘这样的窗口。
2007-01-16 astro-ph
The effect of type I migration on the formation of terrestrial planets in hot-Jupiter systems
内容：我们之前关于巨行星通过内部原行星/微行星盘迁移的模型发现，巨牧羊人将其遇到的一部分物质带入内部轨道，同时将其余物质分散到外部轨道。散射往往占主导地位，留下大量的物质，可以吸积成类地行星。目的：我们添加到我们的模型可能的现实主义，通过模拟I型迁移力，导致向内漂移，和强大的偏心率和倾斜阻尼的原行星体。这种额外的耗散可能会以散射为代价来增强牧羊效应，这可能会修改我们以前的结论。研究方法：我们采用了N体代码，是链接到一个粘性气体盘算法能够模拟：气体吸积到中央恒星;在附近的巨行星的间隙形成; II型迁移的巨行星; I型迁移的原行星;和气体阻力对星子的影响。我们使用代码重新运行三个场景，从以前的工作，其中类型I迁移不包括在内。结果如下：由I型迁移引入的额外耗散增强了材料的向内引导，但并没有严重减少散射。我们发现超过50%的固态盘物质仍然在分散的外部轨道中幸存下来：其中大部分在< 3 AU的位置完成了陆地行星形成。圆盘的牧羊部分吸积成热地球，在我们的模拟期间，它们在内部轨道上生存。结论：富含水的类地行星可以在热木星系统的宜居带形成，热地球和热海王星也可能存在。这些系统应该是未来行星搜索任务的目标。
2007-07-18 astro-ph
Evolution of planetesimal discs and planets migration
本文进一步发展了Del Popolo，Gambera和Ercan提出的行星迁移模型，并将其推广到Del Popolo和Eksi提出的含时星子吸积盘。更确切地说，Del Popolo和Eksi关于微行星表面密度与气体密度成正比的假设被推翻了。事实上，固体径向分布的演化受许多过程的控制：气固耦合、凝聚、沉降、蒸发/冷凝，因此从湍流盘中出现的星子的分布不一定反映气体的分布。为了描述这种演变，我们使用Stepinski和Valageas开发的方法，使用一系列简化的假设，能够同时遵循气体和固体颗粒的演变高达$10^7 {\rm yr}$。然后，利用$10^7 {\rm yr}$后得到的星子分布，通过\cite{DP1}中引入的迁移模型研究巨行星的迁移速率。这使我们能够调查的磁盘质量上的迁移率的依赖性，其时间演变和无量纲粘度参数α的值。我们发现，在具有$10^{-3}-10^{-1} M_{\odot}$和$10^{-4}<α<10^{-1}$的总质量的盘的情况下，行星可以向内迁移很大的距离，而如果$M_{\rm d}<10^{-3} M_{\odot}$的行星几乎保持在其初始位置的$α>10^{-3}$和只有在$α<10^{-3}$的情况下，行星移动到最小值的轨道半径$\simeq 2 {\rm AU}$。此外，从我们的模型中可以很容易地获得在0-20天周期范围内观测到的行星分布。
2003-03-31 astro-ph
Migration of extrasolar planets to large orbital radii
对星周碎片盘结构的观测提供了间接证据，证明在大的（几十个au）轨道半径上存在大质量行星，在那里，通过核心吸积形成行星形成的时间尺度非常长。在这里，我们调查人口遥远的行星是否可以通过向外迁移后，在内盘形成。确定了大量向外移徙的两种可能性。首先，早期形成的核心半径约为10 au，可以通过与气体盘的引力相互作用被带到更大的半径。这个过程是有效的，如果有强烈的质量损失从光盘-无论是在一个集群或由于光蒸发从一个恒星比太阳更大的质量-但不需要极端破坏性的环境中发现，例如，在猎户座星云的核心。我们发现，根据光盘模型，气体盘迁移可以产生大质量的行星（几个木星质量）在半径约20-50 au。其次，多个行星系统内的相互作用可以将外行星驱动到一个大的，通常高度偏心的轨道。一系列的散射实验表明，这一过程对质量比不等的系统中的低质量行星最有效。这一机制是解释大半径偏心轨道中相对低质量巨行星起源的一个很好的候选者。
2003-10-06 astro-ph
