Planetary Migration and Eccentricity and Inclination Resonances in Extrasolar Planetary Systems
由于行星-盘相互作用，两颗行星的差异迁移可以导致捕获到2：1偏心型平均运动共振中。系统通过连续迁移驱动的2：1偏心率共振序列和随后捕获到4：2倾斜共振的可能性对II型迁移预期范围内的迁移率敏感。如果迁移速度很快，共振对可以演化成一个2：1偏心率共振族，与Lee（2004）发现的不同。这个新的族具有外轨道偏心率e_2 > 0.4-0.5，两个偏心率共振变量的非对称平动，以及如果它们精确共面则相交的轨道。虽然这个家族存在于内外行星质量比m_1/m_2 > 0.2的情况下，但只有在m_1/m_2 > 2的情况下，才有可能通过快速迁移演化成这个家族。Lissauer（2003）发现，只有当m_1/m_2 < 2时，才有可能捕获到4：2倾角共振。我们表明，这种捕获也是可能的m_1/m_2 > 2，如果迁移率是稍微慢于所采用的Lissauer和Lissauer。行星-盘相互作用对行星轨道偏心率的净影响的符号和大小在理论上都有很大的不确定性。如果偏心率在与迁移时间尺度相当或更短的时间尺度上被阻尼，则e_2可能无法达到进入新的2：1偏心率共振或4：2倾斜共振所需的值。因此，如果未来对太阳系外行星系的观测要揭示质量比和共振构型的某些组合，它们将对迁移过程中偏心阻尼的强度以及迁移速率本身施加限制。
2009-07-28 astro-ph.EP
The effect of orbital damping during planet migration on the Inclination and Eccentricity Distributions of Neptune Trojans
我们探讨行星迁移的情况下形成的高倾角海王星特洛伊（NT），以及它们是如何受到海王星和天王星的行星迁移。如果海王星和天王星的离心率和倾角在行星迁移期间被阻尼，那么它们的离心率和倾角在迁移之前和迁移期间都比它们现在的值高。使用测试粒子集成，我们研究了原始NT的稳定性，对象最初是特洛伊与海王星迁移之前。我们还研究了海王星外天体与海王星共振，并在行星迁移过程中成为NT。我们发现，大多数原始NTs是不稳定的，如果偏心率和倾斜阻尼发生在行星迁移。在阻尼的情况下，与海王星的长期共振可以增加跨海王星天体的低偏心率和倾角人口，增加它们被捕获到与海王星1：1共振的概率，成为高倾角NT。我们认为，共振捕获的情况下是一个有前途的和更有效的机制解释NTs的起源是特别有效的，如果天王星和海王星经历了偏心率和倾斜阻尼在行星迁移。
2016-02-13 astro-ph.EP
Tilting Jupiter (a bit) and Saturn (a lot) During Planetary Migration
我们研究了行星晚期迁移对气态巨星的影响。我们考虑Nesvorny & Morbidelli（2012）的行星不稳定性模型，其中木星和土星的不稳定性可以在自旋轨道共振发生时被激发。当$s_7$和$s_8$的频率随着行星的迁移而改变，并与木星和土星的自旋矢量的进动频率相匹配时，就会发生最显著的共振。我们表明，木星可能已经获得了它目前的木星通过交叉的$s_8$共振。这将在早期阶段对移徙的性质规定严格的限制。当接近$s_7$共振时，在木星迁移的最后时刻，预计会对木星的质量产生额外的影响。这些效应的大小取决于木星岁差常数的精确值。土星的巨大引力很可能是被捕获到$s_8$共振中而激发的。这可能发生在行星迁移的后期，此时$s_8$频率的演化非常缓慢，并且满足捕获到与$s_8$的自旋轨道共振的条件。然而，土星是否与$s_8$处于自旋轨道共振目前尚不清楚，因为现有的土星自旋岁差观测和内部结构模型存在很大的不确定性。
2015-05-12 astro-ph.EP
Planet heating prevents inward migration of planetary cores
行星系诞生于围绕着新形成恒星的气体、尘埃和岩石碎片的圆盘中。固体物质聚集成越来越大的岩石碎片，最终成为行星胚胎。然后，它们通过在圆盘中增加剩余物质来继续生长。同时，圆盘中的潮汐效应导致胚胎轨道的径向漂移，这一过程被称为迁移。根据理论，小于三到五个地球质量的胚胎会快速向内迁移。由于只有向内迁移，这些胚胎很少能成为位于地球与太阳之间的巨大行星，与观测相反。在这里，我们报告说，在温度上升的不对称性与吸积下落的材料产生的力（这引起了一种效果，我们称之为“加热扭矩”），抵消向内迁移。这为巨行星的形成提供了一个通道，也解释了巨行星的发生率和宿主恒星的重元素丰度之间存在强烈的行星金属丰度相关性。
2015-10-06 astro-ph.EP
Influence of grain sizes and composition on the contraction rates of planetary envelopes and on planetary migration
行星成长过程中的一个关键阶段是行星核心已经组装好的迁移，但行星还没有打开一个很深的缺口。在这一阶段，行星会经历快速的I型迁移，主要是向内迁移，行星会失去其半长轴的很大一部分。这个阶段的持续时间取决于行星外壳需要收缩多久，直到它达到与行星核心质量相似的质量，这是失控的气体吸积可以开始的时候，行星可以在圆盘中打开一个更深的缝隙，过渡到较慢的II型迁移。这个包层收缩阶段主要取决于行星质量和行星包层内部的不透明度。在这里，我们研究不同的不透明度处方如何影响信封收缩时间，这反过来又如何影响行星迁移通过光盘。我们在模拟中发现，颗粒的大小分布以及颗粒的化学成分对行星在到达失控的气体吸积阶段之前迁移的距离有着至关重要的影响。具有较大晶粒尺寸的晶粒尺寸分布导致生长中的行星向内迁移较少，这是由于更有效的冷却使气体吸积更快。此外，我们发现在贫水环境中形成的行星可以更快地收缩它们的包层，从而减少迁移，这意味着在贫水环境中形成的气体巨星可能比在富水环境中形成的气体巨星更远离它们的中心恒星。未来对行星形成的研究，旨在调查形成的气体巨星的化学成分，需要考虑这些影响的自我一致性。
2021-01-11 astro-ph.EP
Gravitational instability of planetary gaps and its effect on orbital migration
巨行星在自引力盘中形成的间隙可能导致引力边缘不稳定性（GEI）。我们证明了全球的3D和2D自引力盘行星模拟使用ZEUS，PLUTO和FARGO流体动力学代码的GEI。高分辨率的二维模拟表明，不稳定的外间隙边缘可以导致向外的轨道迁移。我们的研究结果对大质量盘中巨行星形成的理论有重要的意义。
2014-01-20 astro-ph.EP
Vertical instability and inclination excitation during planetary migration
我们考虑一个双行星系统，它模仿气体驱动（II型）迁移的影响下的耗散力的影响下迁移。它已被证明，在平面的情况下，迁移导致共振捕获后的演变，迫使系统遵循家庭的周期性轨道。从与共面配置略有不同的行星开始，捕获也可以发生，此外，在某些情况下观察到行星倾角的激发。我们表明，激励的倾角发生时，平面家庭的周期性轨道，这是在行星迁移的初始阶段，成为垂直不稳定。在这些点上，{ \em垂直临界轨道}可能会产生稳定的$3D$周期轨道族，这将驱动迁移行星向非共面运动的演化。本文计算并给出了行星质量比不同值时，$2/1$和$3/1$共振的垂直临界轨道。此外，我们确定的极限值的偏心度的“倾斜共振”发生。
2014-07-14 astro-ph.EP
Acceleration of planetary migration: Resonance crossing and planetesimal ring
本文通过数值模拟揭示行星迁移的正反馈机制，识别Uranus–Neptune MMR穿越与星子环两种加速来源，并据此推断Neptune当前位置可能具有随机性。
2025-10-21 astro-ph.EP
How planetary growth outperforms migration
行星迁移是对行星形成理论的一个重大挑战。I型迁移的速度与原行星的质量成正比，而一个卵石增生的行星核心的最后十年的增长速度与质量的三分之二次方成正比。这导致行星增长轨迹（即，原行星的质量随其与恒星距离的变化），随着原行星质量的增加而变得越来越水平（迁移主导）。最近的研究表明，原行星上的迁移扭矩与生长中的行星所形成的气隙的相对高度成比例地减小。在这里，我们表明，从1-D模拟行星盘的相互作用，在一个行星雕刻50%的差距的质量约为2.3倍的卵石隔离质量。我们的测量卵石隔离质量从1-D模拟匹配发表的3-D结果相对较好，除了在非常低的粘度，3-D卵石隔离质量显着较高，可能是由于间隙边缘不稳定性没有捕获在1-D。卵石隔离体标志着卵石吸积到气体吸积的转变。因此，气体吸积形成气体巨行星的过程是在到达卵石隔离质量和50%的间隙质量后，经过几个天文单位的迁移。我们的研究结果表明，行星的增长可以胜过迁移，无论是在核心吸积和气体吸积过程中，即使当的Stokes数的卵石是小的，St~0.01，和卵石-气体流量比在原行星盘的标称范围为0.01-0.02。我们发现，行星的增长是非常迅速的，在第一个百万年的原行星盘和形成气体巨行星的可能性增加的初始大小的原行星盘和减少湍流扩散。
2019-01-10 astro-ph.EP
Resonant Removal of Exomoons During Planetary Migration
木星和土星拥有一系列令人印象深刻的卫星，这使得人们有理由怀疑类似的卫星系统可能存在于巨大的太阳系外行星周围。此外，已知有相当数量的这类行星居住在几个天文单位（AU）的距离上，这导致人们猜测它们的一些卫星可能在其表面上支持液态水。然而，巨行星被认为是在其出生的原行星盘内向内迁移，这表明目前占据其宿主恒星宜居带的气体巨星在更远的地方形成。在这里，我们表明，当一个拥有月球的行星经历向内迁移时，动力学相互作用可能会通过捕获到所谓的“逃逸共振”中而自然地摧毁月球。“在这种共振中，月球轨道的偏心率会增加，直到月球最终与行星相撞。我们的工作表明，在大约10个行星半径范围内运行的卫星容易受到这种机制的影响，确切的数量取决于行星的质量，扁率和物理大小。卫星是否幸存与行星开始向内迁移的位置以及月际扰动的性质密切相关。例如，一个目前居住在1AU的类木星行星，如果它在5AU之后形成，可能会失去卫星。累积起来，我们认为，对外卫星的观测普查可能会告诉我们向内行星迁移的程度，目前还没有可靠的观测代理。
2015-11-30 astro-ph.EP
Global models of planetary system formation in radiatively-inefficient protoplanetary discs
（节略）我们在辐射效率低下的圆盘模型中展示了行星系形成的N体模拟结果，其中正共转扭矩可能会抵消林德布拉德扭矩驱动的低质量行星的快速向内迁移。这项工作的目的是研究的性质，行星系所产生的寡头增长，在这样的磁盘。我们适应常用的水星-6辛积分，包括简单的处方行星迁移（I型和II型），行星大气，提高了由原行星，气体吸积到形成行星核，和气体盘分散的星子吸积的概率。我们进行了一系列的模拟与幂律的表面密度和温度分布的各种磁盘模型，重点是模型中，不饱和的共转扭矩可以驱动原行星向外迁移。在某些模型中，我们考虑到了行星轨道偏心时产生的共转力矩的淬灭。我们的模拟结果中，大约有一半成功地形成了具有广泛质量和半长轴的气体巨行星。我们的结论是，收敛迁移引起的共转力矩操作在行星形成可以提高行星核心的增长率，但这些往往迁移到中央恒星，因为共转力矩饱和。中等质量的行星核心的外移可能导致在距离中心恒星很远的地方形成气体巨行星，类似于最近通过直接成像调查观察到的情况。然而，在寡头增长期间，通过行星-行星散射激发行星偏心率可能会抑制共转扭矩的影响，因此向内迁移是由Lindblad扭矩驱动的。
2011-12-13 astro-ph.EP
A torque formula for non-isothermal Type I planetary migration - I. Unsaturated horseshoe drag
我们在二维近似下研究了嵌入原行星盘中的低质量行星的扭矩，并考虑了非等温效应。我们耦合的Lindblad（或波）扭矩的线性估计到一个简单的，但非线性的，模型的绝热共转扭矩（或马蹄形阻力），导致在一个简单的公式，管理I型迁移在非等温盘。这个公式应该适用于圆盘的光学厚度区域，在那里粘性和热扩散作用使马蹄形阻力保持不饱和。我们检查这个公式对数值流体动力学模拟，使用三个独立的数值方法，并找到良好的协议。
2009-09-24 astro-ph.EP
Dynamical architectures of planetary systems induced by orbital migration
本次演讲的目的是介绍建立合理的行星系架构的最新进展，该架构由行星和它们在行星系形成的早期嵌入盘之间的引力潮汐相互作用决定。我们专注于一个非常明确的和深入研究的过程中，盘行星相互作用导致行星迁移。我们专注于低质量行星存在的系统的动力学。特别注意的是专门调查的谐振配置的作用。我们的研究除了补充目前在观测各种各样的行星系和揭示其结构和起源方面取得的迅速进展外，还可以为支持计划增加探测到的多行星系数目的飞行任务作出宝贵贡献。
2009-11-08 astro-ph.EP
Evolutionary outcomes for pairs of planets undergoing orbital migration and circularization: second order resonances and observed period ratios in Kepler's planetary systems
为了研究低质量行星系结构的起源，我们对质量范围为$(1-4)\ \rmn{M}_{\oplus}.$的共面行星对的演化进行了数值研究。这些共面行星在轨道迁移扭矩和圆化率的范围内演化到$2\times10^7 \rmn{yr}$，假设这些轨道迁移扭矩和圆化率是通过与原行星盘的相互作用产生的。在内盘边界附近，粘性的显著变化、与密度波或与恒星磁场的相互作用可能发生并停止迁移，但允许环流继续。这是通过修改移民和循环率来模拟的。在没有迁移扭矩的情况下，没有延长的循环周期的终止会引起碰撞或接近共振的系统。这些主要是一阶共振，少数$\%$终止于二阶共振。两个行星的偏心率都很小，$< 0.1$和所有的共振角解放。这种类型的调查只产生了有限范围的周期比，不能重现开普勒观测。当循环作用单独作用于最后阶段时，发散性迁移发生，导致周期比增加。根据其强度，可以获得$1$和$2$之间的整个周期比范围。也有一些系统接近二阶可逆性。与通过会聚迁移产生的情况相反，不发生共振捕获，共振角循环。因此，共振角的行为可以指示导致近共振的迁移形式。
2015-04-20 astro-ph.EP
The effects of a magnetic field on planetary migration in laminar and turbulent discs
利用极坐标系下的二维MHD程序研究了小质量行星（$5 M_{\oplus}$和$20 M_{\oplus}$）在有磁场的吸积盘中的迁移。我们观察到，在强方位磁场的情况下，等离子体参数为$β\sim 1-2$，在磁共振的密度波施加在行星上的正扭矩，并可能减缓或逆转其迁移。然而，当磁场较弱时（即，等离子体参数$β$相对较大），那么由行星激发的非轴对称密度波导致场的径向分量的增长，并且随后导致磁旋转不稳定性的发展，使得盘变成湍流。在湍流盘中的迁移是随机的，并且迁移方向可能因此而改变。为了理解湍流盘中的迁移，研究了行星与单个湍流细胞之间的相互作用，以及行星与有序密度波之间的相互作用。
2015-08-13 astro-ph.EP
Formation of planetary systems by pebble accretion and migration: Growth of gas giants
巨大的行星在成长过程中会穿过原行星盘迁移。我们研究了行星系的形成如何依赖于通过原行星盘的卵石的径向通量和行星的迁移率。我们的N体模拟证实了以前的发现，即在水冰线以外的轨道上的类木星行星起源于20-40 AU的胚胎，当使用名义I型和II型迁移率和每百万年100-200地球质量的卵石通量时，足以在太阳星云的寿命内生长木星。放置在30天文单位的行星胚胎迁移到内部系统（r<1天文单位），形成超级地球或热而温暖的气体巨星，产生与太阳系配置不一致的系统，但与一些系外行星系统一致。我们还探讨了较慢的迁移速率，使形成的气体巨星从胚胎起源于5-10AU的区域，这是搁浅外部1 AU在年底的气体盘阶段。我们确定了一个卵石通量阈值低于迁移占主导地位，并移动行星核心的内盘，卵石隔离质量太低，行星有效地吸积气体。巨行星的增长需要一个非常高的卵石流量，使增长能够超过迁移。更高的卵石流量产生多个气体巨星的系统。我们发现，行星胚胎开始内部5AU不成长为气体巨星，即使迁移是缓慢的，卵石流量是大的。相反，它们会成长为超级地球的质量体系。这种发育不良的增长是由内部圆盘中的低卵石隔离质量引起的，并且与卵石通量无关。此外，我们表明，我们形成的行星系的长期演化可以产生系统的热超级地球和外部气体巨星以及系统的巨人偏心轨道（删节）。
2019-03-01 astro-ph.EP
Influence of migration models and thermal torque on planetary growth in the pebble accretion scenario
研究在卵石吸积情景下，热力矩对I型行星迁移的影响，发现尽管热力矩在高吸积率下能促进外迁，但对单一行星演化情景的最终质量和轨道位置影响极小。
2020-04-02 astro-ph.EP
The HR 8799 Debris Disc: Shaped by Planetary Migration and a Possible Fifth Outermost Planet
本文通过 N 体模拟研究 HR 8799 系统中行星向外迁移与共振相互作用对碎片盘的塑造，发现引入第五颗低质量行星能更好地再现寒冷碎片盘的形态特征，为该系统结构提供了新解释。
2025-07-02 astro-ph.EP
The dynamical role of the circumplanetary disc in planetary migration
行星嵌入原行星气体盘的数值模拟是研究行星迁移的宝贵工具;然而，必须进行一些近似。大多数情况下，气体的自重被忽略。在这种情况下，文献中并不清楚如何将行星洛希叶内的物质考虑在内。在这里，我们要解决这个问题，通过研究的各种方法，到目前为止使用的不同作者的迁移率的影响。我们对嵌入盘中的巨行星进行了高分辨率的数值模拟。我们比较了有和没有气体自引力的迁移率，测试了各种考虑环行星盘（CPD）的方法。不同的方法导致显著不同的迁移率。将CPD的质量添加到行星的扰动质量上会加速迁移。排除希尔球的一部分是一个非常敏感的参数，可能会导致对III型失控迁移的人为抑制。实际上，CPD比Hill球小。我们建议排除不超过0.6希尔半径，并使用平滑滤波器。或者，CPD可以被给予行星从原行星盘的其余部分感受到的加速度。在数值模拟中，在没有任何气体自引力的情况下，应该非常仔细地考虑行星洛希瓣内的气体。不应排除整个希尔球体。应明确给出所用的方法。然而，没有一种方法可以等效于计算气体的完全自重。
2009-06-04 astro-ph.EP
Formation of a planetary Laplace resonance through migration in an eccentric disk - The case of GJ876
行星系中的轨道平均运动共振起源于导致轨道迁移的盘-行星相互作用中的耗散过程。在拥有巨行星的多行星系统中，原行星盘的扰动强烈地影响着伴星的迁移。通过研究GJ 876周围的共振行星系，我们的目标是探索在这样一个多行星系统中，是什么影响了形状盘驱动的迁移，以形成共振链。我们利用二维局部等温流体动力学模拟方法模拟了嵌入原行星盘中的三颗行星的轨道迁移。我们通过改变盘的厚度，$α$粘度，质量以及行星的初始位置进行了参数研究。此外，我们分析和比较了各种边界条件的模拟在磁盘的内缘。我们发现，由于巨行星的高质量，大量的偏心率可以激发在磁盘。这导致作用在外部低质量行星上的扭矩变化很大，我们将其归因于由于磁盘偏心率引起的Lindblad和共转共振的转变。根据磁盘参数，外行星的迁移可以在非共振状态下停止。在其他模型中，外行星能够打开一个部分间隙，并再次使圆盘圆化，然后与系统中质量最大的行星进入2：1共振，以完成观测到的拉普拉斯共振。由于螺旋波和圆盘偏心率的激发，行星之间的相互作用导致外部低质量行星的平滑向内迁移发生偏差。因此，必须对磁盘驱动的多行星系统迁移进行自洽建模。我们的研究结果与最外层行星进入共振链的后期迁移是一致的，当时巨行星对已经处于共振状态。
2018-08-13 astro-ph.EP
The destruction of inner planetary systems during high-eccentricity migration of gas giants
热彗星是巨大的行星，其轨道是一个天文单位的百分之几。它们不与低质量的近距离行星共享系统，尽管后者非常常见。有两种热行星的迁移通道被提出：通过原行星气体盘或通过高偏心行星的潮汐循环。我们发现，将成为热彗星的高偏心巨行星清除了系统中任何低质量的内行星，解释了观测到的热彗星缺乏这样的同伴。这种相互作用的一个不太常见的结果是，巨行星被内行星抛射出去。此外，这种相互作用可以在半长轴$<1$ AU的中高偏心率上植入巨行星，这是一个难以填充的区域。我们的工作支持了这样一个假设，即大多数热彗星在高离心率阶段之后到达它们当前的轨道，可能是由其他行星或恒星同伴激发的。
2015-06-04 astro-ph.EP
Predicting the Dominant Formation Mechanism of Multi-Planetary Systems
本文通过数百个多行星系统模拟与250多个观测系统对比，发现质量集中度与轨道间距满足幂律关系，并据此判断62%的观测多行星系统以迁移为主，而拥有宜居行星的系统多由原位组装形成。
2024-03-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Giant planet migration during the disc dispersal phase
过渡盘被认为是光蒸发（PE）和巨型行星形成之间相互作用的自然结果。大质量行星减少了物质从外盘流入内盘，因此通过行星诱导光蒸发（PIPE）的过程触发了PE导致的盘分散的早期开始。在这种情况下，当行星轨道内的物质被PE移除时，形成了一个空腔，只留下外部圆盘来驱动巨行星的迁移。我们调查PE对巨行星迁移的影响，并特别关注在行星位置内具有真空腔的过渡盘的情况。这对于确定在什么情况下PE能够有效地阻止巨行星的迁移，从而影响行星群的最终轨道分布非常重要。为了这个目的，我们使用2D FARGO模拟模型迁移的巨行星在一系列的原始和过渡盘受PE。然后将结果与用于计算1D行星人口合成模型中行星迁移轨道的标准处方进行比较。FARGO的模拟显示，一旦行星所在地的圆盘耗尽了气体，行星迁移就会停止。这与冲量近似法所得到的结果相矛盾，冲量近似法预测了行星轨道内被清除的圆盘中的行星加速向内迁移。这些结果表明，冲量近似可能不适合嵌入过渡盘的行星。一个更好的近似可以用于1D模型将涉及停止行星迁移，一旦行星轨道内的材料耗尽的气体和表面密度在3：2的平均运动共振位置在外盘达到一个阈值$0.01\,\mathrm{g\,cm^{-2}}$。
2021-01-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Is planetary inward migration responsible for GJ 504's fast rotation and bright X-ray luminosity? New constraints from eROSITA
针对GJ 504异常短自转周期和明亮X射线光度的问题，本研究通过两种演化场景模拟并结合eROSITA数据，发现行星向内迁移及吞噬的场景更符合观测，支持其受星-行星相互作用影响。
2025-01-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Primordial Origin for Misalignments Between Stellar Spin Axes and Planetary Orbits
气态巨行星的存在，其轨道位于非常接近其宿主恒星（“热行星”），可以在很大程度上解释为行星迁移，与原行星状星云的粘性演化有关。最近，在行星凌日期间对罗西特-麦克劳克林效应的观测显示，相当一部分被探测到的热彗星位于相对于其宿主恒星的自旋轴不对准的轨道上。这一观测事实使人们对盘驱动的迁移作为产生热彗星的机制的重要性产生了重大怀疑，从而重新确立了近距离行星轨道的起源是一个悬而未决的问题。在这里，我们表明，错位的轨道可以是一个自然的结果磁盘迁移。我们的论点在于增强丰富的双星同伴在恒星形成的环境中，其轨道平面是不相关的旋转轴的个别恒星。我们分析了动力学演化的理想化的原行星盘扰动下，从大规模的遥远的机构，并证明由此产生的引力矩的作用，错位的磁盘相对于其宿主恒星的自旋极的轨道平面。因此，我们预测，在没有强大的磁盘主机恒星角动量耦合或足够的耗散，以重新调整恒星的自旋轴和行星轨道，分数的行星系（包括系统的热海王星和超级地球），其角动量矢量是不对准的相对于他们的主机恒星应该是相称的速率的原始恒星的多重性。
2013-04-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Predicting the Configuration of Planetary System: KOI-152 Observed by Kepler
最近开普勒发现的KOI-152揭示了一个由三个热的超级地球候选者组成的系统，它们处于或接近4：2：1的平均运动共振。它们不太可能在原地形成，行星可能在形成和演化过程中经历了轨道迁移。这三颗行星的小半长轴表明，迁移停止在原始气体盘的内边缘。在本文中，我们重点讨论的迁移停止机制的影响，包括迁移“死区”，内部截断恒星磁场。研究表明，恒星吸积速率、恒星磁场和原行星盘中的恒星迁移速度是影响KOI-152最终构型的主要因素。我们的模拟表明，三颗行星可能围绕着一颗恒星吸积率低或磁场高的恒星。另一方面，缓慢的I型迁移，其降低到线性分析结果的十分之一，有利于形成KOI-152的构型。在这样的形成场景下，系统中的行星质量不足以在气体盘中打开缺口。行星质量的上限估计分别约为$15,~19$和$24 M_\oplus$。我们的结果也表明，近拉普拉斯配置是相当常见的行星系。
2012-05-11 astro-ph.EP
Capturing Trojans and Irregular Satellites - the key required to unlock planetary migration
现在人们接受了太阳系的年轻时代是一个充满活力和混乱的时代。这些巨行星迁移了相当长的距离才到达它们现在的位置，证明这种迁移对太阳系影响的证据比比皆是。这种迁移的速度，以及它发生的距离，仍然存在很大的争议。一些模型的特点是，巨行星最初处于一个非常紧凑的结构中，天王星和海王星混乱地分散到外太阳系中。其他一些则具有最初更轻松、更平滑、更稳定的迁移架构。为了确定哪一种情景最能代表我们太阳系的形成，我们必须转向系统中小天体种群的结构，在那里，迁移的伤疤仍然清晰可见。我们提出了一个计划的第一个结果，调查巨行星迁移对当时存在的小天体的水库的影响。当行星迁移时，它们搅动这些水库，将大量的小天体分散到外太阳系的动态不稳定轨道上。这些天体中的绝大多数通过碰撞和抛射迅速从系统中移除，但也有一小部分被捕获为行星特洛伊或不规则卫星。另一些则是由迁移驱动的，导致了小行星带和外海王星区域的重大雕刻。这些稳定储层的捕获和保留效率取决于所使用的特定迁移方案。支持从最初紧凑的场景中混乱迁移的人认为，更平稳，更平静的迁移不能解释观察到的特洛伊人和不规则卫星的数量。我们的研究结果描绘了一幅截然不同的画面，揭示了这种平滑的迁移完全能够复制所观察到的种群。
2013-02-10 astro-ph.EP
Concurrent Accretion and Migration of Giant Planets in their Natal Disks with Consistent Accretion Torque (II): Parameter Survey and Condition for Outward Migration
Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海天文台）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Department of Astrophysics, Princeton University（普林斯顿大学天体物理系）；Earth-Life Science Institute, Institute of Science Tokyo（东京科学研究所地球生命理工学院）；Department of Astronomy, School of Science, Westlake University（西湖大学理学院天文学系）；Department of Astronomy & Astrophysics, University of California, Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校天文学与天体物理学系）；Institute for Advanced Studies, Tsinghua University（清华大学高等研究院）
该研究通过数值模拟发现，吸积行星的向外迁移取决于其质量比和盘条件，且与正扭矩有关。
2025-11-26 astro-ph.EP
On the formation of compact planetary systems via concurrent core accretion and migration
我们提出的结果行星形成N体模拟的基础上，一个全面的物理模型，包括行星质量增长，通过相互胚胎碰撞和星子/巨石吸积，粘性盘的演变，行星迁移和气体吸积到行星的核心。本研究的主要目的是确定哪一组模型参数导致形成的行星系，类似于紧凑的低质量多行星系统，已发现的径向速度调查和开普勒任务。我们改变初始光盘质量，固体与气体的比例和巨石/星子的大小，并为一个有限的体积的参数空间，我们发现，紧凑的系统包含类地行星，超级地球和海王星般的机构出现作为自然结果的模拟。当小的微行星/巨砾提供主要的吸积源时，具有低的固气比值的圆盘模型只能形成短周期的超级地球和海王星，因为这些天体的流动性需要克服生长胚胎的局部隔离质量。在低金属量恒星周围存在短周期的超级地球提供了强有力的证据，表明小的移动物体（星子，巨石或卵石）在所观察到的行星的形成中发挥了核心作用。
2016-01-14 astro-ph.EP
Planetary Migration in Protoplanetary Disks
已知的系外行星群显示出多种多样的轨道结构，解释这种结构的起源是行星形成理论的一个主要挑战。年轻行星和它们的原行星盘之间的引力相互作用提供了一种在形成时期形成行星轨道的方式。原行星与行星之间的相互作用受到驱动原行星盘演化的结构和物理过程的强烈影响。在这篇评论中，我们专注于如何磁盘行星的相互作用驱动迁移的行星时，不同的假设是关于角动量传输的物理，以及它如何驱动吸积流的原行星盘模型。特别是，我们认为移民光盘：（i）吸积流出现，因为湍流扩散传输角动量;（ii）层流吸积流被限制在薄，电离层附近的磁盘表面和驱动发射的磁离心风，与中平面是完全惰性的;（iii）层流吸积流遍及盘的整个柱密度，并且由大尺度水平和垂直磁场的组合驱动。
2018-04-27 astro-ph.EP
On the formation of planetary systems via oligarchic growth in thermally evolving viscous discs
我们提出了N体模拟的行星系形成的热演化，粘性盘模型。模拟包括I型迁移（包括共转力矩及其饱和度），间隙形成，II型迁移，气体吸积到行星核心，通过光蒸发和气体盘分散。其目的是检查是否寡头增长的情况下，结合自洽的磁盘模型和最新的处方光盘驱动的迁移，可以产生类似的行星系已被观察到的。结果与初始椎间盘质量相关。低质量盘形成了地球质量行星和超级地球的紧密系统。更高质量的盘形成了多代行星，质量范围为10 < mp <45 M_Earth。这些行星通常会迁移到内盘的I型，因为共旋力矩饱和，在那里它们会打开缺口，而II型则会迁移到中央恒星。偶尔，最后一代的低到中等质量的行星形成并由于气盘分散而存活下来。在我们的模拟中没有幸存的气体巨星形成。分析表明，这些行星只有在II型迁移开始之前，在轨道半径r > 10 au处形成核心并经历失控的气体吸积，才能在迁移中幸存下来。我们的结论是，在气体盘的生命周期中，质量mp > 10M_Earth以上的行星生长导致了同旋扭矩饱和和快速向内迁移，阻止了气体巨星的形成和生存。这一结果与一些人口合成模型显示的形成气体巨行星的成功相反。这种差异的出现，部分原因是，在人口合成模型中采用的II型移民处方导致太大的减少时，在行星占主导地位的制度的移民速度。
2014-08-29 astro-ph.EP
Effect of wind-driven accretion on planetary migration
行星迁移是联系行星形成模型和观测到的系外行星统计数据的关键环节。到目前为止，迁移理论的重点是行星与无粘性或粘性演化盘的相互作用。湍流粘性被认为是盘演化的主要驱动力，并且已知会影响迁移过程。最近，风驱动的吸积的主题正在经历一个复兴，越来越多的证据表明，PPD可能比以前认为的湍流，和3-D非理想MHD建模的风发射过程正在成熟。目的：我们希望研究风驱动的吸积如何影响迁移。我们的目标是对主要影响进行定性探索，而不是定量预测。方法：采用FARGO 3D软件，在$(r,ϕ)$平面上进行二维水动力学模拟。垂直坐标和风的发射没有明确处理。相反，到磁盘上的风的扭矩处理使用一个简单的2参数公式治疗风的质量损失率和杠杆arm. Results：我们发现，风驱动的吸积过程有不同的方式补充的共轨区域比粘性吸积。前者总是从共轨区域的外缘注入质量并从内缘去除质量，而后者则根据圆盘中的径向密度梯度从共轨区域注入或去除质量。迁移行为可能差异很大，在某些条件下，它可以驱动快速的III型向外迁移。我们推导出的参数下，这种向外迁移发生的解析表达式。结论：如果风驱动的吸积在PPD的长期演化中发挥作用，则迁移研究也必须包括这一过程，因为它会强烈影响由此产生的迁移速率和方向。
2019-10-28 astro-ph.EP
Minimum Mass Solar Nebulae and Planetary Migration
最小质量太阳星云（MMSN）是一个原行星盘，它包含了构成太阳系行星所需的最少量固体。假设巨行星形成于“尼斯模型”开始时的紧凑结构中，Desch（2007）建立了一个新的MMSN。他发现了一个衰减盘，大约比著名的Hayashi MMSN密度高10倍。在大约一千万年的时间里，圆盘的轮廓几乎是静止的。然而，在原行星盘中的行星会迁移。在一个巨大的，长寿的磁盘中，这个问题必须得到解决。通过数值模拟，我们证明了太阳系的四颗巨行星不能在这个盘中生存。特别是，木星进入III型，失控状态，像石头一样落入太阳。与Hayashi MMSN相比，已知的行星-行星相互作用机制，以防止迁移，在这个星云中失败。行星迁移制约了MMSN的构建。我们展示了如何做到这一点应该自我一致。
2009-03-29 astro-ph.EP
On the dynamics of Extrasolar Planetary Systems under dissipation. Migration of planets
我们研究两个行星在同一平面内运动的行星系的动力学，当摩擦力作用在两个行星上时，除了引力。采用一般的三体问题模型。考虑了不同的摩擦定律。相空间的拓扑结构对于理解系统的演化是必不可少的。拓扑是由稳定和不稳定的周期轨道，对称和非对称的家庭。当耗散力起作用时，行星就是沿着稳定族或靠近稳定族迁移的。在临界点处，沿家庭的稳定性的变化，有一个新的家庭的稳定的周期轨道和迁移过程的分支改变路线，并遵循新的稳定家庭大偏心率或混沌区域。我们考虑共振和非共振行星系。研究了2/1、3/1和3/2共振。向更大或更小偏心率的迁移取决于特定的摩擦定律。此外，在某些情况下，半长轴增加，在其他情况下，它们是稳定的。对于特定的摩擦定律和摩擦力参数的特定值，有可能得到部分定常解，其中偏心率和半长轴是固定的。
2010-03-18 astro-ph.EP
Transformation of Trojans into Quasi-Satellites During Planetary Migration and Their Subsequent Close-Encounters with the Host Planet
我们使用数值积分来研究在巨行星木星、土星、天王星和海王星迁移的后期阶段共振特洛伊和准卫星同伴的动力学演化。我们的迁移模拟从木星和土星的轨道开始，它们的轨道已经从相互的2：1平均运动共振中分离开来。海王星和天王星彼此分离，轨道偏心率被阻尼到接近它们当前的值。从这一点上，我们采用了一个行星迁移模型，其中迁移速度以特征时间尺度τ（e折叠时间）呈指数下降。我们进行了一系列的数值模拟，每一个涉及迁移的巨行星加上测试粒子特洛伊和准卫星。我们发现，天平动频率的特洛伊是类似的准卫星。这种相似性使得在行星迁移过程中，特洛伊和准卫星共振之间的物体来回动态交换成为可能。此外，在这些次级共振的影响下，准卫星的天平动振幅会被放大，直到它们与母行星近距离相遇并脱离共振。高分辨率的模拟结果显示，约80%的类卫星在木星的Hill半径（RH）内经历了一次或多次的近距离碰撞，因为它们被迫脱离类卫星共振。约有20%在R_H/4范围内，约有2.5%在R_H/10范围内。逃逸准卫星的近距离相遇发生在接近或甚至低于从主行星的2体逃逸速度。
2011-02-10 astro-ph.EP
Migration of Extrasolar Planets: Effects from X-Wind Accretion Disks
磁场在形成恒星/盘系统的引力坍缩过程中从星际介质中被拉了进来。考虑平均场磁流体动力学（MHD）在这些磁盘表明，磁效应产生的次开普勒旋转曲线和截断内盘。这封信探讨了这些预测的太阳系外行星迁移磁盘属性的后果。气体盘中的次开普勒流驱动了嵌入行星的新迁移机制，并修改了较大行星的间隙打开过程。对于足够小的行星（m_P < 1 M_ \earth）和/或轨道较近的行星（r < 1 AU），这种次开普勒迁移机制优于I型迁移机制。虽然包括次开普勒扭矩缩短总迁移时间只有一个中等的量，迁移行星的核心吸积的质量显着减少。内盘边缘的截断（对于典型的系统参数）自然地解释了周期P=4天的行星轨道。周期较短的行星P=2天，可以解释为在FU-奥利爆发期间的迁移，当质量吸积率高，盘边缘向内移动。最后，中面密度在盘的内部截断点（X点）处大大增加;这种增强，加上持续的气体和固体流动，支持巨行星的原位形成。
2009-08-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Analytical model of multi-planetary resonant chains and constraints on migration scenarios
共振链是一组行星，每对行星都处于共振状态，轨道周期比锁定在一个合理的值（2/1，3/2等）。这样的链条自然形成的结果收敛迁移的行星在原行星盘。在这篇文章中，我提出了一个分析模型的共振链的任何数量的行星。使用这个模型，我表明，在共振链中捕获的系统可以在几个可能的平衡配置。在每个平衡点附近被捕获的概率取决于链的形成方式，特别是行星在链中被捕获的顺序。因此，对于观察到的共振链，知道链围绕哪个平衡振动允许对系统的形成和迁移情况施加约束。我把这个推理应用到以3：4：6：8共振链绕开普勒-223轨道运行的四颗行星上。我表明，该系统被观察到的分析模型预测的六个平衡之一。使用N体积分，我表明，最有利的情况下，重现所观察到的配置是首先捕获两个中间行星，然后最外，最后最内。
2017-06-29 astro-ph.EP
Influence of viscosity and the adiabatic index on planetary migration
低质量嵌入行星迁移的强度和方向取决于盘的热力学状态，其中内部耗散通过辐射传输平衡，并且迁移可以向外定向，这一过程延长了生长胚胎的寿命。决定盘的结构和迁移方向的非常重要的参数是粘度和绝热指数。在本文中，我们调查不同的粘度处方（α型和常数）和绝热指数对磁盘结构的影响，以及这如何影响嵌入在这样的磁盘行星的迁移率。我们进行三维数值模拟的吸积盘嵌入行星。我们使用显式/隐式流体动力学代码NIRVANA，其中包括全张量粘度和辐射输运的通量限制扩散近似，以及适当的状态方程的分子氢。研究了20颗嵌入地球的行星的迁移。低粘度盘具有较低的温度，嵌入行星的迁移速率趋于等温极限。在这些圆盘中，即使在完全辐射的情况下，行星也会向内迁移。向外迁移的效果只有在盘中的粘度较大时才能维持。总体而言，状态方程的治疗之间的差异似乎发挥更重要的作用，在磁盘具有较高的粘度。绝热指数和粘度的变化改变了将向内迁移与向外迁移分开的零扭矩半径。对于更大的粘度，盘中的温度变得更高，零扭矩半径移动到更大的半径，允许20个地球质量的行星向外迁移，并在更大的径向范围内持续。与巨大的盘质量相结合，这可能允许生长中的原行星核心向外迁移的时间延长。
2013-01-08 astro-ph.EP
Self-consistent $N$-body simulation of Planetesimal-Driven Migration I. The trajectories of single planets in the uniform background
本文采用包含星子引力作用、气体阻力和 I 型迁移的高分辨率自洽 $N$ 体模拟，研究最小质量太阳星云中单颗行星的 PDM，发现小型原行星也可主动迁移且部分向外迁移。
2024-10-02 astro-ph.EP
A torque formula for non-isothermal Type I planetary migration - II. Effects of diffusion
我们研究扩散的非线性共转扭矩，或马蹄阻力，在二维的限制，专注于低质量行星的马蹄区域的宽度远小于盘的尺度高度的影响。在没有扩散的情况下，非线性共转力矩饱和，只剩下Lindblad力矩。热量和动量的扩散可以起到维持共转扭矩的作用。在很强的扩散极限下，线性共转力矩得到恢复。对于热扩散的情况，该极限对应于具有局部等温状态方程。我们提出了一些简单的模型，能够捕获的扭矩扩散过程的依赖性在20%的数值模拟。
2010-07-28 astro-ph.EP
Planetary migration and the origin of the 2:1 and 3:2 (near)-resonant population of close-in exoplanets
我们提出了一个分析和数值研究的轨道迁移和共振捕获的虚拟两个行星系统的质量在超地球范围内进行I型迁移。我们发现，根据耀斑指数和接近中心恒星，周期比的平均值，$P_2/P_1$，两颗行星之间可能会显示出显着的偏差相对于标称值。对于被困在2：1轨道共振中的行星，轨道周期为$1$天的行星，偏移量可能达到$0.1$的量级，而处于3：2平均运动共振（MMR）中的行星，其半长轴的偏移量要小得多。这些特性与观测到的近共振系外行星的分布非常一致，与它们的探测方法无关。我们发现，2：1共振系统远离恒星，如HD82943和HR8799，其特点是非常小的共振偏移，而较高的值是典型的开普勒发现的系统，轨道周期约为几天。相反，在3：2磁共振附近的行星系显示出很小的偏移，对轨道距离没有显著的依赖性。总之，我们的研究结果表明，开普勒行星系周围的2：1和3：2 MMR的分布是一致的共振配置作为一个结果的一个顺利迁移在一个层流耀斑磁盘，并没有外力是需要诱导所观察到的偏移量或其依赖性的可伸缩性或轨道距离的恒星。
2017-04-21 astro-ph.EP
The Compositional Diversity of Extrasolar Terrestrial Planets: II. Migration Simulations
先前的工作已经发现，在已知的太阳系外行星系中，预计会出现各种各样的类地行星。但这类研究忽略了巨行星迁移的影响，这种现象被认为在外太阳系中非常普遍。在这里，我们介绍了在动力学模拟中形成的类地行星成分的计算，其中包含不同程度的巨行星迁移。我们使用的化学平衡模型的固体物质存在于磁盘的五个已知的行星宿主恒星：太阳，GJ 777，HD 4203，HD 19994和HD 213240。巨行星迁移对模拟的类地行星的组成有很大影响，因为迁移导致在一定温度范围内凝结的类地行星组成部分之间发生大规模混合。这种混合作用1）增加了类地行星馈送区中富镁硅酸盐的典型丰度，从而与静态巨行星轨道的模拟相比，增加了具有类地成分的行星的频率;以及2）显著增加了向类地行星输送含水相（水和蛇纹石）的效率，从而产生了水世界和/或湿地球。我们的研究结果表明，虽然各种各样的类地行星的成分仍然可以产生，行星与地球一样的成分应该是常见的太阳系外行星系。
2012-09-23 astro-ph.EP
Impacts of planet migration models on planetary populations. Effects of saturation, cooling and stellar irradiation
最近的几项研究发现，绝热盘中的行星迁移与等温盘中的迁移有很大不同。根据热力学条件，即，辐射冷却的有效性和径向表面密度分布，行星向内或向外迁移。显然，这将影响行星的半长轴质量分布，正如人口合成模拟所预测的那样.目的：我们的目标是研究辐射冷却、粘性力矩减饱和和间隙打开以及恒星辐射对合成行星种群潮汐迁移的全球影响。研究方法：我们结合了几个分析研究和三维流体动力学模拟的结果，在一个新的半分析迁移模型中的应用，在我们的行星人口合成计算。结果：我们发现我们的模型与在三维辐射流体动力学模拟中获得的扭矩很好的协议。我们发现在一个典型的光盘，朝向行星从内部和外部迁移，强烈影响低质量行星的迁移行为的三个收敛区。有趣的是，这导致了在这些区域捕获的低质量行星的缓慢II型迁移行为，即使没有特别的迁移率降低因子或尚未定义的停止机制。这意味着，新的规定的迁移包括非等温效应，使原来广泛使用的人工迁移率降低因子过时。结论：圆盘部分区域的外行星迁移使一些行星存活足够长的时间，从而变得巨大。会聚区导致在某些半长轴上可能观测到低质量行星的聚集。我们的研究结果表明，将需要进一步研究的质量，因为它的值有一个重大的影响行星人口的属性的共转扭矩饱和。
2014-02-24 astro-ph.EP
Targeting Young Stars with Kepler: Planet Formation, Migration Mechanisms and the Early History of Planetary Systems
本白皮书讨论了开普勒航天器的重新定位任务，该任务的重点是通过研究年轻恒星的热木星种群来解决行星形成和演化中的突出问题。这一飞行任务可以解决热彗星迁移模式的问题，解决彗星是通过热启动（引力不稳定性）还是冷启动（核心吸积）机制形成的问题，并提供大量关于影响行星可居住性的恒星活动阶段期间行星系演化早期阶段的数据。在一年的观测中，每个视场停留三周，开普勒将使已知的热彗星数量增加一个数量级以上，随后可以进行快速观测，以寻找凌日时间变化，并对宿主恒星进行星震学表征。这一任务设想方案继续使开普勒在其设计的光度监测模式下运行，并且在场选择方面通常是灵活的，从而能够优先考虑燃料使用和姿态控制约束。
2013-09-06 astro-ph.EP
The Dynamical Origin of the Multi-Planetary System HD45364
最近发现的由木星和土星质量行星组成的行星系HD 45364很可能处于3：2的平均运动共振中。形成行星平行性的标准场景是嵌入原行星盘中的两颗行星的会聚迁移。当行星最初以大于2的周期比分离时，会聚迁移很可能会导致非常稳定的2：1共振。为了避免这种命运，可能会提出行星的形成足够接近以防止这种共振。然而，这样一个同时形成的行星在一个小环，似乎是非常不可能的。外行星穿越2：1共振的快速III型迁移是解决这个问题的一种可能方法。在本文中，我们详细研究了这一想法。我们提出了一个估计所需的收敛迁移率，并确认这与N体和流体动力学模拟。如果行星系的动力学历史有一个快速向内迁移的阶段，形成一个共振配置，我们预测这两个行星的轨道参数总是非常相似，因此应该显示出证据。我们使用模拟的轨道参数来计算径向速度曲线，并将其与观测结果进行比较。我们的模型可以很好地解释观测数据，如以前报道的拟合。这两颗行星的偏心率相当小，天平动模式也不同。在几年内，将有可能直接观察行星与行星的相互作用，从而区分这些不同的动力学状态。
2009-10-27 astro-ph.EP
Final Masses of Giant Planets III: Effect of Photoevaporation and a New Planetary Migration Model
本文提出了一个新的巨行星形成的简单模型，该模型在原有模型的基础上加入了光蒸发引起的盘质量损失和新的II型迁移公式，从而预测了在给定盘中诞生的巨行星的最终质量。该模型提供了一些有趣的结果。首先，它给出了行星质量和轨道半径图中的宇宙演化轨迹，阐明了巨行星在失控气体吸积阶段如何在生长过程中迁移。质量比木星小的巨行星在失控的气体吸积阶段只会发生轻微的径向迁移。第二，巨行星的最终质量近似地作为三个参数的函数给出：在逃逸气体吸积到行星上的开始时间的初始盘质量，由于光蒸发的质量损失率，以及开始时间。另一方面，最终行星质量几乎与盘半径、粘性和初始轨道半径无关。最后得到的行星质量接近或小于初始质量的10%。第三，所提出的模型成功地解释了性质的质量分布的巨型系外行星的质量分布观测到的原行星盘的质量损失率由于光蒸发的合理范围内。
2020-02-18 astro-ph.EP
A new and simple prescription for planet orbital migration and eccentricity damping by planet-disc interactions based on dynamical friction
在行星形成过程中，行星胚胎与原行星气盘之间的引力相互作用导致了行星胚胎的轨道迁移，对最终形成行星系起着重要作用。虽然迁移有时发生在超音速状态下，其中行星胚胎和气体之间的相对速度高于声速，但迄今为止提出的描述行星盘相互作用力和超音速状态下轨道变化时间尺度的迁移处方相互不一致。在这里，我们讨论了现有的处方在文献中的细节，并推导出一个新的简单直观的配方，行星盘的相互作用的基础上动态摩擦，可以应用在超音速和亚音速的情况下。虽然现有的处方假设特定的光盘模型，我们包括明确的光盘参数的依赖性，因此，它可以适用于光盘与任何径向表面密度和温度的依赖性（除了径向尺度小于光盘尺度高度的局部变化）。我们的处方将减少来自行星迁移的不同文献配方的不确定性，并将成为研究行星吸积过程的重要工具，特别是在研究在系外行星系统中常见的近距离低质量行星的形成时。
2020-05-06 astro-ph.EP
Self-consistent $N$-body simulation of Planetesimal-Driven Migration. II. The effect of PDM on planet formation from a planetesimal disk
Kobe University（神户大学）；The University of Tokyo（东京大学）
本文通过高分辨率模拟研究了PDM对行星形成的影响，揭示了动态迁移对早期行星形成的重要作用。
2026-01-28 astro-ph.EP
The 1:1 resonance in Extrasolar Systems: Migration from planetary to satellite orbits
我们提出了家庭的对称和非对称的周期轨道在1/1共振，一个行星系组成的一个恒星和两个小机构，在比较的恒星，在同一个平面内移动的相互吸引力。稳定的1/1共振周期轨道属于一个有行星分支和卫星分支的家族，行星分支中的两颗行星以非零偏心率运行在近似开普勒轨道上，卫星分支中的两颗行星之间的引力相互作用主导了来自恒星的吸引力，两颗行星形成了一个围绕恒星旋转的近距离双星。研究了该族周期轨道的稳定区域。接下来，我们研究了一个包含两颗行星的行星系，当系统中包含一个拖曳力时，系统初始处于稳定的1/1共振周期运动。我们证明，如果我们开始与1/1共振的行星系与大偏心率，系统迁移，由于阻力，{ \it沿家庭的周期轨道}，并最终被困在一个卫星轨道。原则上，这提供了一个产生卫星系统的机制：我们从一个行星系开始，最后一个阶段是一个系统，其中两个小天体形成一个近距离双星，其质心围绕恒星旋转。
2011-05-13 astro-ph.EP
Formation of planetary cores at Type I migration traps
行星形成的一个长期未解决的问题是几分米大小的固体如何“粘”成大的星子。这就是所谓的“米级障碍”。近年来，人们越来越清楚地认识到，某种形式的“颗粒捕获”在克服米级障碍方面一定发挥了作用。颗粒可以被困在长期存在的局部压力最大值，如反气旋涡旋，纬向流或那些被认为发生在冰线附近或死区边界。这种压力陷阱是形成微行星和小行星胚胎的理想场所。此外，它们很可能在一个小区域内产生大量这样的天体，使得随后的N体演化可能导致更大的行星胚胎。这封信的目的是要证明这确实发生了，并研究它是多么有效。特别是，我们希望找出如果岩石/冰体大到10 M_地球可以在1万年内形成，因为这样的机构是气体巨行星的核心吸积方案的前身。
2011-01-05 astro-ph.EP
Checking the Compatibility of the Cold Kuiper Belt with a Planetary Instability Migration Model
柯伊伯带冷分量轨道结构的成因至今仍是一个研究热点。太阳系的一些特征表明，巨行星经历了一个全球动力学不稳定的阶段，但在不稳定期间行星的实际动力学演化仍然存在争议。为了解释冷柯伊伯带的结构，Nesvorny（2015，AJ 150，68）认为是一种软不稳定性，在此期间海王星从未达到非常偏心的轨道。在这里，我们调查的可能性，更暴力的不稳定性，从最初更紧凑的完全共振配置的5个巨行星。我们表明，冷柯伊伯带的轨道结构可以很好地再现提供的冷人口在原地形成，与44和45 AU之间的外缘，从来没有一个大的质量。
2017-10-14 astro-ph.EP
Understanding the assembly of Kepler's compact planetary systems
开普勒任务最近发现了一些系外行星系统，如开普勒-11和开普勒-32，其中几颗行星的集合被发现在非常紧密的轨道上（通常在一个天文单位的百分之几内）。这些紧凑的配置对传统的行星形成和迁移情景提出了挑战。我们提出了一个动力学研究这些系统的组装，使用N体方法，其中包括一个参数化模型的行星迁移在一个动荡的原行星盘。我们探索了一个广泛的参数空间，并发现在适当的条件下，有可能通过传统的磁盘驱动的迁移形成紧凑，紧密堆积的行星系。我们发现，同时迁移的多个行星是一个可行的机制，组装紧密包装的行星系，只要光盘提供显着的偏心阻尼和湍流的水平在光盘是适度的。我们讨论了我们的首选参数的影响，这些系统中形成的原行星盘，并评论在我们的模拟平均运动共振的发生和意义。
2014-09-01 astro-ph.EP
Orbital Migration Models under Test
行星-盘相互作用预测了嵌入行星的轨道要素的变化。通过线性和完全流体动力学研究，发现迁移通常是向内的。因此，这一迁移过程为“热”行星的存在提供了自然的解释，并在解释共振行星系的形成方面发挥了主要作用。然而，局部等温盘的标准迁移模型表明，小质量行星的向内迁移速度太快，大量的大质量行星被发现离恒星非常远。最近的研究，包括更完整的磁盘物理学，为减缓甚至逆转迁移开辟了新的途径。讨论了关于迁移的新发现，并将其与行星系的观测特性联系起来。
2011-02-10 astro-ph.EP
Conditions for the occurrence of mean-motion resonances in a low mass planetary system
在新形成的行星系中发生的动力学相互作用可能反映了形成它们的原行星盘中发生的情况。考虑到这一点，我们探索的实现和维持轨道共振的迁移行星在地球质量范围内。迁移的时间尺度在数百万年和数千年之间变化。在前一种情况下，迁移时间与原行星气盘的寿命相当，可能会形成2：1的共振。在后者中，可以形成相对快速的迁移状态，例如8：7或11：10的高度可混性。然而，在任何一次大规模的迁移中，可能会相继形成几种不同的可迁移性，每一种可迁移性都与重要的轨道演化有关。我们还使用一个简单的分析理论，以发展的条件，形成一阶可重复性。这取决于行星的可压缩性、强制的迁移和循环速率以及行星的质量比。这些条件被认为是与我们的模拟结果相一致。
2009-11-08 astro-ph.EP
