Radial migration of gap-opening planets in protoplanetary disks. I. The case of a single planet
一颗在原行星盘中绕恒星运行的大行星，由于盘与行星的强烈相互作用，沿其轨道打开一个密度间隙，并随着盘中的间隙迁移。预计在理想情况下，一个间隙开放的行星以粘性漂移速度迁移，这被称为II型迁移。然而，最近的流体动力学模拟表明，在一般情况下，间隙开放的行星是不锁定的粘性盘的演变。需要一个新的物理模型来解释这样一颗行星的迁移速度。为此，我们通过在较宽的参数范围内进行二维流体动力学模拟，重新研究了行星在盘中的迁移。我们已经发现，施加在间隙打开行星上的扭矩取决于间隙底部的表面密度。行星迁移的速度随着间隙底部表面密度的降低而减慢。利用我们以前研究中建立的间隙模型，我们建立了一个间隙开放行星迁移速度的经验公式，这与我们和其他研究人员进行的流体动力学模拟结果一致。我们的模型很容易解释为什么间隙开放行星的迁移速度可以比粘性气体漂移速度更快。它还可以预测行星质量，在那里I型迁移不再是足够的，由于在磁盘中的差距发展，提供了一个基于行星迁移的差距形成标准。
2018-05-28 astro-ph.EP
Migration and Growth of Protoplanetary Embryos I: Convergence of Embryos in Protoplanetary Disks
根据核心吸积理论，行星在原恒星盘中通过尘埃的凝结、微行星的凝聚和原行星胚胎的出现而形成。在最小质量星云中的几个天文单位处，由于在其供养区中的星子耗尽，胚胎的生长被动力学隔离所淬灭。然而，胚胎与质量（$M_p$）在几个地球质量（$M_\oplus$）的范围内迁移到一个过渡半径之间的内部粘性加热和外部辐射区域的出生盘。它们的极限隔离质量随着微行星表面密度的增加而增加。当$M_p > 10 M_\oplus$，胚胎有效地吸积气体，并演变成气体巨星的核心。我们用数值模拟表明，尽管流线干扰，收敛胚胎基本上保留了非相互作用胚胎的林德布拉德和共转扭矩的出生盘的强度。在具有适度表面密度（或等效吸积率）的圆盘中，胚胎在相互的平均运动共振中捕获彼此，并形成超级地球的护卫队。在质量更大的盘中，它们可以克服这些共振障碍，经历反复的近距离接触，包括凝聚碰撞，从而形成大质量的核心。
2014-11-04 astro-ph.EP
On the importance of wave planet interactions for the migration of two super-Earths embedded in a protoplanetary disk
研究了在原行星盘中迁移的两颗小质量行星之间的排斥机制，使得相对迁移从会聚转变为发散。这个机制调用了一颗行星发射的密度波，将角动量传递到另一颗行星的共轨区域，然后通过马蹄形阻力直接传递到另一颗行星。我们制定简单的分析估计，这表明当排斥机制是有效的。行星被排斥的一个条件是它在盘中形成一个部分的间隙，另一个是这应该包含足够的材料，以支持与它的角动量交换.使用二维流体动力学模拟，我们得到了两个超级地球嵌入在一个原行星盘，因为它们之间的排斥发散迁移，并验证这些条件.为了研究共振相互作用的重要性，我们研究了一阶近似下行星对的迁移。似乎接近共振是重要的，但不是必要的。在这种情况下，我们发现排斥仍然发生时，行星之间的引力相互作用被删除，这表明角动量转移的重要性，通过波激发另一个行星。这可能通过共轨物质（马蹄形阻力）或附近轨道物质的散射而发生。我们的研究结果表明，如果条件有利于上述两颗行星之间的排斥，我们希望观察到行星对的周期比大于，往往只是略大于共振值或可能罕见的可互换性。
2021-08-02 astro-ph.EP
Protoplanetary migration in turbulent isothermal disks
为了重现观测到的系外行星的统计特性，人口合成模型表明，原行星的迁移应该显着放缓，并且应该存在阻碍迁移的过程。因此，目前的许多理论工作都致力于寻找减缓、停止甚至逆转迁移的物理效应。这些研究中的许多依赖于马蹄形阻力，其长期演变（饱和或不饱和）是密切相关的层流盘模型中的磁盘粘度。我们研究如何施加在一个低质量的行星上的马蹄形阻力是改变了一个更现实的治疗的湍流在原行星盘。二维流体动力学模拟与湍流模型，再现三维磁流体动力学计算的主要湍流特性。我们发现，马蹄形阻力可以保持不饱和的长期，这取决于湍流强度。我们表明，由湍流的马蹄阻力的去饱和，可以模拟整个时间平均行星的马蹄区域的涡度扩散。在低湍流度下，运行时间平均扭矩与等效层流模型获得的总扭矩吻合良好，具有相似的涡度扩散系数。在高湍流，差异出现由于湍流的平均密度分布的时间演变。
2009-12-05 astro-ph.EP
On the migration of three planets in a protoplanetary disc and the formation of chains of mean motion resonances
利用光蒸发技术研究了1+ 1维$α$ -圆盘中三行星系统的迁移。我们用不同的行星质量和初始轨道进行了$2700$模拟。我们发现，大多数的系统，最终作为紧凑的配置形式链的平均运动共振（MMR）的第一和更高的订单。在MMR链中涉及的大多数系统是周期性构型。然而，这样的系统的周期比不一定接近精确的可调和性。如果一个给定的系统位于圆盘中的发散迁移带中，周期比增加并沿着共振发散迁移路径在（$P_2/P_1, P_3/P_2)$）图上演化，其中$P_1, P_2, P_3$分别是第一、第二和第三颗行星的轨道周期。然而，观察到的系统并不位于这些路径上。我们表明，合成和观察到的系统分布之间的协议可以实现，如果轨道圆化是慢于它的结果从模型的行星盘相互作用。因此，我们得出结论，这些系统中的大多数不太可能形成的结果，从名义上的MMR链的发散迁移。
2016-02-16 astro-ph.EP
Trapping of Low-Mass Planets Outside the Truncated Inner Edges of Protoplanetary Discs
本文利用二维粘性流体动力学模拟研究了低质量行星（$\lesssim 10 M_\oplus$）在原行星盘内缘附近的迁移。我们采用了一个内边界条件表示截断的光盘在恒星的共转半径。如Tsang（2011）所述，内盘边界的波反射改变了行星上的I型迁移扭矩，使迁移在行星到达盘的内边缘之前停止。对于低粘度盘（$α\lesssim 10^{-3}$），行星可能被困与半长轴一样大的$3-5$倍的内部磁盘半径。一般来说，行星被困在更接近内边缘的行星质量或光盘粘度参数$α$增加，和远离内边缘的光盘厚度增加。这种行星捕获机制可能会影响紧密多行星系统的形成和迁移历史。
2017-10-27 astro-ph.EP
Resonant Chains and the Convergent Migration of Planets in Protoplanetary Disks
本研究提出绝热盘中I型迁移的解析判据，用于维持行星共振链的汇聚迁移，应用于多个系统后发现需极端盘参数，并揭示最内行星距离与恒星质量的经验关系，支持磁场截断盘内边缘的停驻机制。
2024-02-07 astro-ph.EP
Torques Induced by Scattered Pebble-flow in Protoplanetary Disks
行星核心的快速向内迁移是当前行星形成范式中的一个常见问题。尽管尘埃在原行星盘中无处不在，但它在行星胚胎迁移历史中的动力学作用尚未得到评估。在这封信中，我们表明，由低质量行星胚胎引起的散射球流导致了不对称的尘埃密度分布，能够施加净扭矩。通过分析一个大型的多流体流体动力学模拟解决磁盘和低质量行星之间的相互作用在一个固定的圆形轨道，并忽略尘埃反馈到气体，我们确定了两个不同的制度，气体和重力为主，分散的球流结果在几乎所有情况下，在正扭矩。我们收集我们的测量在第一个扭矩图的尘埃盘，这将使人口合成模型的尘埃动力学迁移的影响纳入。根据尘埃漂移速度、尘埃-气体质量比/分布和胚胎质量，尘埃引起的扭矩有可能阻止行星核心向内迁移，甚至诱导行星核心快速向外迁移。因此，我们预计，尘埃驱动的迁移可能在行星的形成历史中发挥主导作用。由于尘埃扭矩与磁盘金属丰度的比例，我们建议，尘埃驱动的向外迁移可能会提高遥远的巨行星在高金属丰度系统的发生。
2018-11-22 astro-ph.EP
The growth of planets by pebble accretion in evolving protoplanetary discs
行星的形成取决于原行星盘的结构，它影响着嵌入行星的吸积和迁移速率。盘本身的演化时间尺度为几个百万年，在此期间，温度和密度的轮廓变化的物质吸积到中央恒星。在这里，我们使用一个详细的模型，一个不断发展的磁盘，以确定行星的增长卵石吸积和他们的迁移通过磁盘。达到卵石隔离质量的核心吸积气体，最终形成具有大量气体包层的巨行星，而没有达到卵石隔离质量的行星则被困为冰巨星和冰行星，其包层中只含有少量气体。与早期的人口合成模型不同，我们的模型在没有任何人为减少迁移速度和原行星盘的气体和尘埃柱密度类似的观测推断。我们发现，在我们的名义盘模型中，行星胚胎的出现最好发生在大约200万年之后，以便不仅形成气体巨星，而且形成冰巨星和较小的行星。高的卵石吸积率确保了在所有轨道距离上都能达到气体吸积的临界核心质量。然而，气体巨行星的半长轴会因迁移而显著缩短。考虑到行星的生长，而不是星子吸积，我们表明，形成的时间尺度太长，以竞争的迁移时间尺度和原行星盘的耗散时间。总之，我们发现卵石吸积克服了许多挑战，在形成冰和气体巨人在不断发展的原行星盘。
2015-08-07 astro-ph.EP
Can the giant planets of the Solar System form via pebble accretion in a smooth protoplanetary disc?
本研究以微行星为起点模拟包含行星迁移的行星形成过程，发现动力学相互作用会阻碍卵石吸积，且行星迁移导致大质量核内迁，需替代机制解释太阳系冷巨行星的形成。
2024-03-25 astro-ph.EP
Effects of Thermodynamics on the Concurrent Accretion and Migration of Gas Giants in Protoplanetary Disks
本文使用 Athena++ 进行 2D 流体动力学模拟，通过 $β$ 冷却方案研究热力学对原行星盘中气态巨行星并发吸积与迁移的影响，发现冷却时标增加会降低吸积率并导致行星从向外迁移转为向内迁移。
2025-01-27 astro-ph.EP
Influence of the water content in protoplanetary discs on planet migration and formation
原行星盘的温度和密度分布主要取决于微米级尘埃颗粒的质量分数及其化学成分。大量的微米大小的颗粒导致圆盘的整体加热，因此水冰线远离恒星。在保持固定的尘埃丰度的情况下，圆盘内部水分的增加会增加圆盘结冰区域的温度，并降低内部区域的温度。具有较大硅酸盐分数的盘具有相反的效果。在这里，我们将探讨尘埃成分和丰度对行星形成和迁移的影响。我们发现，低水含量的磁盘只能维持向外迁移的行星高达4个地球质量，而向外迁移的磁盘具有较大的水含量持续到8个地球质量在磁盘演化的后期阶段。因此，如果水的丰度很低，没有达到逃逸气体吸积的冰冷行星核心可以迁移到靠近主恒星的轨道。我们的结果意味着，在系外行星调查中发现的热和温暖的超级地球可能是在冰线之外形成的，因此含有很大一部分水。这些富含水的超级地球应该主要围绕低氧丰度的恒星运行，其中低氧丰度是由低水-硅酸盐比率或整体低金属含量造成的。
2016-03-03 astro-ph.EP
Capture and migration of Jupiter and Saturn in mean motion resonance in a gaseous protoplanetary disc
我们研究了木星和土星嵌入在一个气态的，太阳星云型盘的流体动力学模拟与FARGO2D1D代码的动力学演化。我们研究了行星轨道的不同初始间隔Δ a_SJ的演变，以调查它们是否被捕获在平均运动共振（MMR）中以及行星随后的迁移方向（向内或向外）。我们还提供了一个评估的行星的轨道动力学在不同时期的土星的增长。我们发现初始紧轨道构型的演化依赖于Δ aSJ的值。这意味着，大塔克模型中提出的演化取决于木星和土星的精确初始轨道及其形成的时间尺度。在1：2 MMR中捕获和向内或（几乎）停滞的迁移非常有利。在其限度内，我们的工作表明，与木星和土星的共振捕获相关的反向迁移可能是一种低概率的进化情景，因此其他拥有巨行星的行星系预计不会经历类似于大追踪的进化路径。
2020-01-25 astro-ph.EP
Toroidal vortices as a solution to the dust migration problem
在之前的一封信中，我们报道了尘埃在原行星盘中的沉降可能导致动力学尘埃气体不稳定性，从而产生全球环形涡旋。在这封信中，我们调查的尘埃原行星盘的两种不同的尘埃物种（1毫米和50厘米的尘埃颗粒），在不稳定性的存在下的演变。我们展示了如何环形涡，触发毫米颗粒与气体的相互作用，停止米级尘埃的径向迁移，可能提供一个自然和有效的解决方案的尘埃迁移问题。
2015-12-18 astro-ph.EP
How initial and boundary conditions affect protoplanetary migration in a turbulent sub-Keplerian accretion disc: 2D non viscous SPH simulations
目前关于行星形成的理论认为，巨行星的形成应该与它们快速向中央恒星迁移有关，这是由于原行星与盘的相互作用，对于近10个地球质量的天体来说，时间尺度为$10^5$年。这样的时间尺度应该比原行星通过与其他小天体碰撞而分层成长期间气体吸积到原行星上的时间尺度小一个数量级。这些参数最近被分析使用N体和/或流体动力学代码或它们的混合。在这项工作中，无粘性的2D模拟进行，使用SPH方法，研究一个原行星的迁移，评估吸积盘的有效性的原行星拖向中央恒星，作为一个函数的行星本身的质量，盘切向运动。为此，SPH方案被认为是适合研究湍流，运动学和边界条件的作用，由于其固有的平流湍流，特别是在2D和3D代码。模拟都在光盘子开普勒和开普勒运动学条件下进行的参数研究的原行星迁移，如果发生中度和一致的偏离开普勒动力学。我们的研究结果表明，在亚开普勒条件下，类地行星的几个轨道周期的迁移时间，而对于类地行星的估计给出了大约$10^4$轨道周期需要一半的轨道大小。行星迁移的时间尺度在很大程度上取决于行星相对于盘流的离心屏障附近的激波区域的相对位置。
2009-09-24 astro-ph.EP
Protoplanetary migration in non-isothermal discs with turbulence driven by stochastic forcing
嵌入等温原行星盘中的低质量物体被认为会遭受快速向内的I型迁移。在非等温圆盘中，最近的研究表明，圆盘熵的径向分布的减小可以导致强的正共转扭矩，这可以显着减缓或逆转层流粘性圆盘模型中的I型迁移。然而，在湍流圆盘模型中，这一图像如何变化还不清楚。本研究的目的是研究湍流对嵌入非等温原行星盘中的低质量行星所经历的扭矩的影响。我们特别关注的作用，湍流的振幅取决于在地球的马蹄形区域的扩散过程的效率的共转扭矩。我们进行了二维数值模拟，使用基于网格的流体动力学代码，其中湍流建模为随机强迫。为了提供的粘性和热扩散系数作为湍流的振幅的函数的估计，我们首先建立了非等温盘模型的湍流强迫的振幅的不同值。然后，我们包括一个低质量的行星，并确定其运行时间平均扭矩的演变。我们表明，在非等温光盘，熵相关的共转扭矩确实可以保持不饱和湍流的存在。对于湍流振幅，不强烈影响磁盘的温度分布，我们发现，运行的时间平均扭矩所经历的嵌入式原行星是在相当好的协议与层流光盘模型具有适当的值的热和粘性扩散系数。因此，在随机强迫驱动的湍流盘中，共转扭矩的行为与层流粘性盘中的行为相似，并且可以显著减缓或逆转I型迁移。
2012-08-29 astro-ph.EP
Migration of Planets Into and Out of Mean Motion Resonances in Protoplanetary Discs: Overstability of Capture and Nonlinear Eccentricity Damping
许多多行星系统被观察到包含非常接近平均运动共振的行星，尽管没有精确共振对的显著堆积。我们目前的理论和数值研究的结果捕获到一阶平均运动共振（MMR）使用参数化的行星迁移模型，考虑到非线性偏心阻尼由于行星盘相互作用。这种参数化是基于数值流体动力学模拟，比以前的分析研究中广泛使用的简单的线性参数化更现实。我们发现，非线性偏心阻尼可以显着影响的稳定性和结果的共振捕获。特别地，被捕获到MMR的行星的平衡偏心率变得更大，并且被捕获的MMR状态与基于简单迁移模型的预测相比趋于更稳定。此外，当迁移是足够快或/和行星质量比是足够小，我们观察到一个新的现象偏心率过冲，行星的偏心率变得非常大，然后才安定下来，以较低的平衡值。如果小行星的偏心率在过冲期间接近于1，这可能导致小行星被抛出。这可能有助于解释与温暖的彗星相比，热彗星缺乏低质量的行星伴侣。
2018-05-19 astro-ph.EP
Formation of close-in super-Earths in evolving protoplanetary disks due to disk winds
质量大于0.1地球质量的行星在标准的原行星盘中经历快速向内迁移（I型迁移）。最近的磁流体动力学模拟揭示了磁驱动盘风的存在，这将改变磁盘的配置文件和I型迁移在近距离区域。我们研究了在盘风影响下粘性演化的盘中行星胚胎的轨道演化。目的是讨论改变磁盘配置文件的影响，I型迁移。此外，我们的目标是研究是否可以通过模拟，包括磁盘风的影响，复制观察到的分布接近超级地球。我们进行N体模拟超级地球形成的行星胚胎，其中使用了最近的磁盘演化模型。我们探索了广泛的参数并得出了总体趋势。我们还进行了N体模拟的近距离超级地球形成的胚胎在这样的磁盘在各种条件下。我们发现，在许多情况下，I型迁移显着抑制。即使在发生向内迁移的情况下，迁移的时间尺度也延长到100万年，这减轻了第一类迁移问题。这是因为气体表面密度降低，并且由于盘风而在接近区域中具有更平坦的轮廓。我们发现，当I型迁移被显着抑制，行星经历后期轨道不稳定性期间的气体耗尽，导致非共振配置。我们还发现，观测到的近距离超级地球的分布（例如，周期比、质量比）。此外，我们表明，在一些结果的模拟，系统与链的共振行星，如TRAPPIST-1系统，形成。
2018-04-03 astro-ph.EP
Giant planet formation at the pressure maxima of protoplanetary disks
在经典的核心吸积行星形成的情况下，快速向内迁移和吸积的时间尺度公里大小的星子可能不利于形成巨大的核心之前，原行星盘消散的巨行星。另一方面，压力最大值的存在可以作为迁移陷阱和固体物质积累的位置，有利于形成块状核。我们的目标是研究径向漂移的卵石和星子和行星迁移的压力最大值在一个原行星盘和它们的影响形成的大规模的核心触发气体逃逸吸积阶段。在原行星盘中引入一个低粘滞死区，数值求解了粘滞驱动吸积盘的时间演化。人口的卵石和星子的径向漂移和吸积的行星演变也被认为是。最后，嵌入盘中的胚胎通过卵石、微行星和周围气体的同时吸积而生长。我们的模拟结果表明，在磁盘的低粘度区域的边缘产生的压力最大值作为行星迁移陷阱，卵石和微行星的表面密度显着增加，由于径向漂移的压力最大值的位置。然而，我们的模拟也表明，迁移陷阱的位置和固体物质积累的位置并不完全在同一位置。因此，一个行星的半长轴振荡周围的零扭矩的位置，预测的MHD和HD模拟，需要为行星吸积所有可用的材料积累在压力最大值。在原行星盘的低粘度区域的边缘产生的压力极大值似乎是大质量核形成和捕获的优先位置。
2017-03-24 astro-ph.EP
Using planet migration and dust drift to weigh protoplanetary discs
该研究以原行星盘HD 163296为例，结合行星迁移与尘埃漂移的动力学约束打破稳态模型简并，得出盘质量上限远低于此前估计且尘埃为多孔结构的结论，并提出将该方法推广至其他含疑似行星的原行星盘。
2023-06-13 astro-ph.EP
Effects of Radiative Diffusion on the Dynamical Corotation Torque in Three-Dimensional Protoplanetary Disks
由马蹄形轨道变形引起的动力学共转力矩以及背景盘中的涡度梯度对确定低质量行星的轨道迁移速率和方向具有重要意义。之前的二维研究预测动态共转扭矩为正，从而减缓了行星向内迁移的速度。相反，最近的三维研究表明，浮力共振使动力学共转力矩为负，加速向内迁移。在本文中，我们研究的依赖性的动力学共转力矩的热输运使用三维模拟。我们首先表明，我们的结果与以前的三维研究时，磁盘是完全绝热的。然而，在更现实的辐射盘，辐射扩散抑制浮力共振显着，特别是在高海拔地区，并产生一个积极的动力学共转扭矩。这就解释了绝热盘中负动力学共转力矩引起的快速迁移问题。我们的研究结果表明，辐射扩散与恒星辐射和吸积加热一起需要准确地描述低质量行星的迁移。
2022-09-12 astro-ph.EP
Migration of Planets Into and Out of Mean Motion Resonances in Protoplanetary Disks: Analytical Theory of Second-Order Resonances
最近对开普勒多行星系统的观测揭示了许多系统的行星非常接近二阶平均运动共振（MMR，周期比为$1:3$，$3:5$等）。我们提出了一个解析研究的共振捕获及其稳定性的行星迁移在气体盘。共振捕获需要缓慢收敛迁移的行星，足够大的偏心阻尼时标$T_e$和小的预共振偏心。我们量化这些要求，并发现他们可以满足超级地球的原行星盘条件下。对于捕获到共振的行星，可以达到平衡态，其中由于共振行星-行星相互作用而引起的偏心激励平衡由于行星-盘相互作用而引起的偏心阻尼。我们表明，这种“捕获”的平衡可以是超稳定的，导致部分或永久逃逸的行星的共振。通常，捕获状态的稳定性取决于内外行星质量比$q=m_1/m_2$和偏心阻尼时间比。超稳定增长时间的顺序为$T_e$，但可以大得多的系统接近稳定阈值。对于经历I型（非间隙开放）迁移的低质量行星，收敛迁移需要$q \lesssim 1$，而捕获的稳定性需要$q\gtrsim 1$。这些结果表明，稳定捕获到二级MMR的行星对具有可比的质量。这与一阶MMR相反，在一阶MMR中，存在用于稳定共振捕获的较大参数空间。我们证实和扩展我们的分析结果与$N$体模拟，并表明，过稳定的捕获，从MMR逃逸时间可以媲美的时间，行星之间的共振迁移。
2017-03-11 astro-ph.EP
Planet Migration in Protoplanetary Disks with Rims
Westlake University（西湖大学）；Tsinghua University（清华大学）；Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海天文台）；University of California, Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校）；Institute for Advanced Studies, Tsinghua University（清华大学高等研究院）
研究发现气态巨行星倾向于迁移远离盘边缘，而超级地球则被保留，导致木星多出现在暗环，超级地球多出现在亮环。
2026-02-03 astro-ph.EP
On corotation torques, horseshoe drag and the possibility of sustained stalled or outward protoplanetary migration
我们研究的扭矩低质量的原行星上固定的圆形轨道，嵌入在原行星盘的等温极限。对于低质量的原行星和大粘度的共转扭矩的行为，从线性理论的预期。然而，当粘性变小到足以使马蹄形转弯发生时，线性共转扭矩仅在行星插入圆盘后暂时存在，被沃德首先讨论的马蹄形阻力所取代。这发生在一段时间之后，这段时间等于马蹄形振动周期减少了一个因子，大约是圆盘纵横比的两倍。这个扭矩与比涡度的径向梯度成比例，线性扭矩也是如此，但我们发现它要大很多倍。如果粘性足够大，使得在振动期间发生跨共轨区域的粘性扩散，我们发现马蹄形阻力可能会持续存在。如果不是，则共转转矩饱和，仅留下线性Lindblad转矩。由于非线性共轨扭矩（马蹄形阻力）的大小总是大于线性扭矩，我们发现，即使对于轻度正表面密度梯度，总扭矩的符号也可能发生变化。结合足够大的运动粘度以保持扭矩不饱和，在这种情况下可能发生与线性理论的强烈持续偏差和向外或停滞的迁移（简略）。
2009-01-15 astro-ph.EP
Constrained Evolution of a Radially Magnetized Protoplanetary Disk: Implications for Planetary Migration
我们认为内部$\sim$ AU的一个原行星盘（PPD），在一个阶段，角动量输运驱动的混合径向磁场到磁盘从T-金牛星风。由于施加的磁场的径向轮廓受到很好的约束，因此盘质量流量的确定性计算成为可能。在论文I中得到的垂直盘的轮廓意味着一个更强的磁化在内部磁盘，更快的吸积，和长期的磁盘材料耗尽。向内传输的固体允许磁盘保持广泛的光吸收层，即使当颗粒丰度变得太小，以抑制其电离。因此，即使PPD的质量分布与最小质量太阳星云完全不同，它也可能显示出强烈的中到近红外光谱过剩。磁盘表面密度缓冲在$\sim 30$ g cm $^{-2}$：低于此值，X射线在中平面触发足够强的磁旋转湍流，使磁盘中mm-cm大小的颗粒升高，然后发生灾难性的碎片化。一个尖锐的密度梯度边界内耗尽盘，并向外传播到$\sim 1$-2 AU超过几个百万年。地球质量的行星在类似的时间尺度内通过内盘迁移，而彗星的迁移则受到气体供应的限制。气体介导的迁移必须在0.04天文单位之外停止，在那里硅酸盐升华，磁盘转移到一个低得多的柱。当MRI活性层中的灰尘/气体比低于$X_d \sim 10^{-6}(a_d/μ{\rm m})$时，出现过渡盘，其中$a_d$是晶粒尺寸。
2015-10-14 astro-ph.EP
Intermittent planet migration and the formation of multiple dust rings and gaps in protoplanetary disks
原行星盘和行星形成模型的一个关键挑战是能够在盘发射中观察到的结构（如亮环和暗环或不对称性）与触发这些结构的行星的假设存在之间建立可靠的联系。观测到的N个暗环通常被解释为N个行星存在的证据，这些行星清除了轨道周围的尘埃间隙，并在盘中形成了尘埃捕获压力最大值。绝大多数研究行星对原行星盘中尘埃和气体动力学影响的模型都假设行星处于固定轨道上。在这里，我们走了一条不同的路线，并研究了一颗行星的大规模向内迁移是如何构成一个巨大圆盘的尘埃含量的。在许多情况下，质量与土星相当的部分间隙开放行星的迁移被发现间歇性地逃跑。通过二维气体和尘埃流体动力学模拟，我们表明，间歇性的失控迁移可以形成多个尘埃环和整个磁盘的差距。每次迁移速度减慢时，在行星间隙之外形成一个压力最大值，以捕获大型尘埃。我们的模拟结果与三维尘埃辐射转移计算后处理证实，间歇性失控迁移可以导致形成多套明亮和黑暗的连续发射环（亚）毫米以外的行星位置。
2020-02-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
UV-controlled physical and chemical structure of protoplanetary disks
我们研究了原行星盘中紫外辐射传输的细节，注意到尘埃的生长和沉降对盘密度和温度的影响。此外，我们还展示了尘埃演化如何影响关键分子（如CN和CS）的光反应速率。
2011-03-09 astro-ph.EP
Light Echoes of Protoplanetary Disks
本文测试了利用光回声研究活动M矮星周围光学厚喇叭形原行星盘的方法，通过匹配TESS短节奏时间延迟成功拟合盘参数，证明其在原行星盘搜寻中的潜力。
2024-11-18 astro-ph.EP
Two-Dimensional Study of the Propagation of Planetary Wake and the Indication to Gap Opening in an Inviscid Protoplanetary Disk
利用二维局域剪切片模型，分析了含原行星的无粘原行星盘中间隙形成的物理过程。螺旋密度波由行星激波发射，波携带的角动量被传递到背景流中。角动量的交换会影响行星附近的质量通量，从而在行星轨道周围形成一个密度不足的区域或间隙。我们首先进行弱非线性分析表明，由密度波的冲击耗散所形成的特定涡度可以是行星附近的质量通量的来源，并且即使对于低质量行星也可以打开间隙，除非行星的迁移是实质性的。然后，我们进行高分辨率的数值模拟，以检查分析的考虑。通过比较能隙开放时间尺度和I型迁移时间尺度，我们提出了一个与以往研究有质的不同的关于行星轨道周围欠密区形成的判据.如果我们将I型迁移时间尺度的标准值结合起来，行星形成倾角所需的最小质量是以前研究的两倍，但是如果在圆盘中有一个I型迁移停止的位置，它可以小得多。
2010-09-25 astro-ph.EP
Gas Phase Ions in Protoplanetary Disks from Collisions of Solids
针对原行星盘中平面电离源较弱的问题，研究通过实验室实验首次检测到毫米级玄武岩颗粒碰撞产生的气相离子，证实行星形成早期的固体碰撞可作为电离源，为原行星盘中平面电离机制提供了新解释。
2024-02-02 astro-ph.EP
Radial drift in warped protoplanetary disks
本文解析推导翘曲原行星盘中的径向漂移，揭示翘曲可因压力梯度及气体与尘埃进动差异形成尘埃陷阱，从而解决米级障碍问题，并可能适用于活动星系核盘。
2023-09-05 astro-ph.EP
Halting Migration in Magnetospherically Sculpted Protoplanetary Disks
本研究提出恒星磁场塑造原行星盘内边缘的物理模型，发现磁场扩散形成的过渡带外边缘存在迁移陷阱，模拟证实恒星磁通量与行星最终位置紧密相关，特定磁场强度和幂律指数可重现近距行星发生率的斜率变化位置。
2022-10-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Migration and Growth of Protoplanetary Embryos II: Emergence of Proto-Gas-Giants Cores versus Super Earths' Progenitor
几乎$15-20%$的太阳型恒星包含一个或多个气体巨行星。根据地核吸积的设想，在获得它们的气体包层之前，必须形成质量是地球质量十倍或更大的超临界地核。将气态巨行星的形成概率与其出生盘中气体和固体的供应联系起来是很自然的。然而，更多的超级地球人口表明：1）行星的构建材料并不短缺，2）气体巨星的生长障碍可能与它们是否可以合并成超临界核心有关，3）超级地球可能是失败的核心，在严重耗尽之前没有达到足够的质量来启动有效的气体吸积。在这里，我们构建了一个模型的基础上的假设，原行星胚胎广泛迁移之前，他们组装成真正的行星。我们构造了一个厄米-胚胎代码的基础上统一的粘性照射盘模型和处方的胚胎盘潮汐相互作用。该代码用于模拟1）胚胎的会聚迁移，以及2）它们的近距离接触和凝结。在太阳型恒星的祖先周围，气体巨行星的祖先超临界质量核心主要形成于具有相对较高（$\gtrsim 10^{-7} M_\odot$ yr $^{-1}$）质量吸积率的原恒星盘中，而超级地球系统（失败的核心）更有可能出现在具有适度质量吸积率的出生盘中，这是由于平均运动共振势垒和保留效率。
2014-10-29 astro-ph.EP
Ionizing Protoplanetary Disks in Pebble Collisions
介绍了固体碰撞作为原行星盘中气体电离的一种新的有效机制，特别是在原行星盘致密的中平面中。这个想法是由实验室实验引发的，我们发现颗粒在相互碰撞（摩擦充电）中交换的电荷并不仅仅与它们的表面联系在一起。作为一种附带效应，电荷也被夹带到气相中，即碰撞使原行星盘破裂。因此，固体不仅是圆盘中电荷的汇，而且也是电荷的源。第一次估计表明，电离率在中平面在1 AU的范围内的$10^{-19} ... 10^{-15} \rm \, s^{-1}$似乎是可行的，这取决于假设相当平静或高度湍流的条件下，径向粒子堆积。
2022-07-15 astro-ph.EP
How stellar mass and disc size shape the formation and migration of super-Earths
本研究利用原行星盘和卵石吸积模型模拟行星形成与迁移，发现粘滞加热导致部分超级地球向外迁移并成长为巨行星，从而解释了高质量恒星周围超级地球较少的现象。
2025-09-17 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
Accretion through the inner edges of protoplanetary disks by a giant solid state pump
在原行星盘的内边缘，固体被恒星光照亮。该照明加热实体并沿其表面创建温度梯度。与周围气体分子的相互作用导致径向净气流。边缘内的每一个被照亮的固体颗粒都是一个单独的小气泵，向内输送气体。总的来说，内边缘可以提供高达$\dot{M} = 10^{-5} M_{\odot}$ yr $^{-1}$的局部质量流率。
2013-08-05 astro-ph.EP
Planet formation in stellar binaries I: planetesimal dynamics in massive protoplanetary disks
大约$20\%$的径向速度调查发现的系外行星居住在恒星双星。为了弄清它们的起源，我们必须了解双星系统内原行星盘中的微行星的动力学。标准的描述，只占气体阻力和引力的伴星已受到挑战，最近的原行星盘的引力被证明在星子动力学中起着至关重要的作用。另一个复杂的现象是双星系统中的原行星盘倾向于偏心，从而引起额外的星子偏心率激发。在这里，我们第一次解析地探讨了双星如$α$ Cen和$γ$ Cep在（1）偏心原行星盘的重力，（2）由于（共面）偏心伴星的扰动，和（3）气体阻力的联合作用下的星子的长期动力学。我们得到明确的解决方案的行为的星子偏心率${\bf e}_p$在非旋进磁盘（和旋进磁盘在一定的限制）。我们得到了星子相对速度分布的解析形式，这是理解它们碰撞演化的关键输入。盘引力强烈地影响相对速度，并且倾向于将以最高速度与可比物体碰撞的微行星的大小推到小值，$\sim 1$ km。我们还发现，在偏心的原行星盘approximally对齐的双星轨道的星子碰撞在较低的相对速度比在错位磁盘。我们的研究结果突出了一个决定性的作用，磁盘重力在双星的微行星动力学。
2014-08-21 astro-ph.EP
Revealing signatures of planets migrating in protoplanetary discs with ALMA multi-wavelength observations
最近的观测表明，环和间隙在原行星盘中无处不在。这些特征通常被解释为是由于行星的存在;然而，行星迁移对观测到的形态的影响迄今尚未被研究。在这项工作中，我们调查多波长毫米/亚毫米观测是否可以检测到行星迁移的特征，使用二维尘埃流体动力学模拟来模拟迁移行星产生的结构，并在0.85和3毫米合成ALMA连续观测。一个缓慢迁移的行星与行星轨道外的一个光环有关，一颗快速迁移的行星在其轨道内只形成一个光环，而一颗以中等速度迁移的行星只形成一个光环在行星轨道的两侧我们认为，多波长数据可以区分多环产生的迁移行星从其他情况下创建多个环，如多个行星或低粘度光盘。迁移的特征是外环的光谱指数较低，这是由于较大的尘埃颗粒被困在那里。最近的ALMA观测揭示了具有多个环和间隙的原行星盘，我们认为Elias 24是行星在中速区域迁移的最佳候选者。
2019-03-21 astro-ph.EP
Growing dust grains in protoplanetary discs - I. Radial drift with toy growth models
在一系列的论文中，我们提出了一个全面的分析研究的全球运动的增长尘埃颗粒在原行星盘，解决径向漂移和垂直沉降的颗粒。在这里，我们研究尘埃颗粒的径向漂移如何受到颗粒生长的影响。在第一步中，玩具模型，其中晶粒生长可以是恒定的，加速或减速。运动方程是解析可积的，因此颗粒动力学很容易理解。生长晶粒的径向运动由生长和迁移过程的相对效率决定，该相对效率由无量纲参数λ以及分别表示为p和q的气体表面密度和温度分布的指数表示。当λ是为了统一，增长和迁移强烈耦合，提供最有效的径向漂移。对于所考虑的玩具模型，当-p+q+1/2<0时，颗粒堆积。重要的是，我们显示了第二个过程的存在，可以帮助光盘保留其固体材料。为了加速生长，颗粒以有限半径结束迁移，从而避免被吸积到中心恒星上。
2013-11-06 astro-ph.EP
Rotational Instability in the Outer Region of Protoplanetary Disks
我们解析计算了原行星盘旋转不稳定性的边缘稳定面密度轮廓。导出的轮廓可以用于考虑旋转盘中的径向气压梯度力与重力相当的区域，例如盘的内边缘、陡峭的间隙或凸起以及外部区域。在本文中，我们特别关注在盘的外部区域的旋转不稳定性。我们发现一个具有相似解的表面密度分布的原行星盘在一定半径处变得旋转不稳定，这取决于它的温度分布和中心恒星的质量。如果温度相对较低，而中心恒星的质量较高，则盘具有旋转稳定的相似轮廓。否则，偏离表面密度的相似性配置文件可以观察到，使用高灵敏度的设施，如ALMA。
2014-07-10 astro-ph.EP
Magnetic fields in protoplanetary disks: from MHD simulations to ALMA observations
磁场对原行星盘的演化和行星的形成有着重要的影响，许多磁流体动力学（MHD）模拟都预测了磁场的存在。然而，这些预测在观测上还不受约束。为了验证磁场对原行星盘的影响的预测，我们应用3D辐射转移模拟的偏振发射对准的非球面尘埃颗粒，直接链接3D全球非理想MHD模拟ALMA观测。我们的模拟表明，它是可行的，不仅在理想的观测，而且与高角分辨率ALMA观测预测的环向大尺度磁场结构。我们的研究结果进一步表明，高角分辨率观测ALMA能够识别嵌入外磁化盘区域的涡旋。
2016-09-07 astro-ph.EP
Models of a protoplanetary disk forming in-situ the Galilean and smaller nearby satellites before Jupiter is formed
我们适合一个等温振荡密度模型的木星的原行星盘到今天的伽利略和其他附近的卫星，我们确定的径向尺度长度的磁盘，状态方程和中心密度的原始气体，和旋转状态的木星星云。虽然木星盘的径向密度分布与太阳星云相似，但它对自引力的旋转支持非常低，这一特性也保证了它在数百万年内对自引力引起的不稳定性的长期稳定性。
2019-03-03 astro-ph.EP
Tracking Dust Grains During Transport and Growth in Protoplanetary Disks
原行星盘是动态物体，其中的尘埃颗粒和气体预计会在很长的距离内重新分布。这种重新分布的证据在其他原行星盘和我们自己的太阳系中都有发现，高温物质被认为起源于靠近中心恒星的寒冷区域，在盘的外部区域。虽然模型已经表明这种重新分布是可能的，通过各种机制，这些模型通常忽略了可能的增长，通过颗粒之间的碰撞，将发生在运输过程中的固体。在这里，我们调查的相互作用的凝聚和径向和垂直运输的固体在原行星盘，考虑的情况下，增长是有限的反弹或破碎。我们发现，在所有情况下，生长有效地限制了物质向外携带或在距离恒星很远的地方保存的能力。这是由于固体被纳入大的聚集体，在气体拖曳的作用下迅速向内漂移。我们讨论了混合在原行星盘的影响，以及如何在外盘高温材料的保存可能需要的结构或向外流动的模式，以避免他们失去通过径向漂移。
2019-10-01 astro-ph.EP
Density Waves Excited by Low-Mass Planets in Protoplanetary Disks I: Linear Regime
嵌入在原行星盘中的行星激发的密度波在行星迁移和间隙打开过程中起着核心作用。我们进行了二维剪切片模拟研究的线性政权波的演变与基于网格的代码雅典娜，并提供详细的比较与理论预测。选择低质量行星（在1天文单位时低至约0.03地球质量）和高空间分辨率（每标度高度256个网格点）来减轻波非线性的影响。为了补充现有的数值研究，我们专注于主要的物理变量，如波的空间分布，扭矩密度，和波携带的角动量通量，而不是次要的量，如行星迁移率。我们的研究结果表明，在物理和傅立叶空间的百分比水平与理论一致。发现并讨论了远离行星的转矩密度符号变化等新现象。此外，我们探讨的数值算法的效果，并发现，高精度，高分辨率，和一个准确的行星势是至关重要的，以实现良好的协议与理论。我们发现，使用一个太大的时间步长，没有适当解决的动力学时间尺度周围的行星产生不正确的结果，并可能导致虚假的间隙开放。违反这一要求的行星迁移和间隙开放的全球模拟可能会受到虚假效应的影响，例如导致不正确的行星迁移速率和间隙开放质量。
2011-10-14 astro-ph.EP
Formation of the First Planetesimals via the Streaming Instability in Globally Turbulent Protoplanetary Disks?
使用自洽模型的湍流粒子增长在一个不断发展的太阳组成的原行星状星云，我们发现，最近提出的本地金属丰度和斯托克斯数标准所需的流动不稳定性，以产生引力约束粒子超密度一般不会接近任何地方的磁盘在第一个百万年，在这个时期，陨石和观测证据强烈表明，第一个微行星的形成，也许是巨大的行星核心吸积已经发生。
2023-02-06 astro-ph.EP
Architecture of three-planet systems predicted from the observed protoplanetary disk of HL Tau
ALMA观测到的一些原行星盘可能为行星系的初始条件提供了直接的例子。特别是，HL Tau盘已经被深入研究，它的环/间隙通常被解释为嵌入间隙中的不可见的大质量行星的结果。基于这一解释，我们进行了N体模拟研究行星的轨道演化的原行星盘内和磁盘分散后。在盘分散之前，我们的N体模拟包括行星的迁移和质量增长以及盘的演化。通过改变盘的参数，我们产生了各种广泛分离的行星系组成的三个超级彗星在盘分散结束。我们发现外行星的质量比内行星大，由于外行星的吸积，最内行星的迁移效率很低。我们还展示了最终的配置和最终的行星质量如何取决于磁盘参数。迁移被发现是收敛的，没有行星对的周期比小于2。在磁盘分散之后，我们切换到纯引力N体模拟，并将轨道积分到10 Gyr。大多数模拟系统至少在10 Gyr内保持稳定。我们讨论的影响，我们的结果中观察到的广泛分离的行星系HR 8799和PDS 70。
2020-02-19 astro-ph.EP
Residence Times of Particles in Diffusive Protoplanetary Disk Environments I. Vertical Motions
原行星盘中原始物质的化学和物理演化取决于它们所暴露的环境类型以及它们在每个环境中的停留时间。在这里的扩散原行星盘的材料的代表性路径的计算方法的开发和应用，以了解粒子的垂直轨迹如何影响他们的整体演化。该方法足够通用，可应用于具有均匀扩散率的圆盘，即所谓的“恒定$α$“情况，以及具有空间变化扩散率的圆盘，如“分层圆盘”中所预期的。“小粒子和气态分子的平均长期动力学演化与扩散率的具体形式无关，因为它们在盘中不同高度处的寿命相当。然而，单个粒子和分子所采取的路径强烈依赖于扩散率的形式，导致粒子在偏离平均值方面的不同行为范围。在原行星盘中，由于温度、气体密度、化学丰度和光子通量会随着高度的变化而变化，原始物质所采取的不同路径将导致其化学和物理演化的差异。在气相化学和光化学的差异的例子在这里进行了探讨。这里概述的方法提供了一种手段，将粒子动力学与化学模型相结合，以了解在$10^5$ - $10^6$年的时间尺度上原行星盘中原始材料的形成和演化。
2010-10-08 astro-ph.EP
Five steps in the evolution from protoplanetary to debris disk
Herbig Ae恒星的原行星盘最终消散，留下一个由微行星和尘埃组成的脆弱的碎片盘，以及可能的气体和行星。本文利用10- 20百万年A星碎片盘的性质来考虑原行星到碎片盘的转变。这两类尘埃的物理区别在于是否存在足够数量的原始气体来控制小尘埃颗粒的运动（而不是尘埃的次级性质或其搅动程度）。这激发了一个基于尘埃光谱的观测分类，根据经验定义，A星碎片盘在12 μ m处需要<3，在70 μ m处需要<2000。我们还提出了一个假设来测试，主序星/星子结构已经到位（但模糊）在原行星盘阶段。如果行星的结构在圆盘分散期间改变直到冻结，这可能只是弱正确的，或者如果行星和星子在圆盘分散期间形成，则完全错误。讨论了过渡过程中的五个步骤：（i）在内部凿出一个洞，形成过渡盘;（ii）耗尽外盘中毫米大小的尘埃，并指出确定这种质量最终是形成星子还是碰撞耗尽的重要性;（iii）最终清除内部区域，并指出许多机制在后期补充中等热尘埃水平，并可能也在原行星盘中运行;（iv）气体的消失，注意到最近在碎片盘中发现了原始和次级气体，这突出了我们的无知以及ALMA即将带来的启示;（v）环状微行星结构的形成，注意到这些结构是通过与行星的相互作用形成的，并且微行星在原行星盘中的位置可能与其中的尘埃浓度无关，而尘埃浓度是由气体相互作用确定的。
2014-12-17 astro-ph.EP
A Machine Learning model to infer planet masses from gaps observed in protoplanetary disks
对明亮的原行星盘的观测经常显示出尘埃排放中的环形间隙。对这些间隙的一种解释是盘-行星相互作用。如果是这样的话，将行星间隙模型与观测到的原行星盘间隙拟合，就可以揭示隐藏行星的存在。然而，未来的调查预计将产生越来越多的原行星盘与差距。在这种情况下，由于磁盘行星相互作用的复杂性，为每个目标执行定制的拟合变得不切实际。为此，我们引入了DPNNet（磁盘行星神经网络），这是一种通过利用机器学习的力量来建立行星间隙的有效模型。我们训练一个深度神经网络，其中包含大量的尘埃盘行星流体动力学模拟，包括行星质量、盘温度、盘粘度、盘表面密度分布、粒子斯托克斯数和尘埃丰度。然后，可以部署网络来提取给定间隙形态的行星质量。在本系列的第一部分中，我们将重点介绍机器学习框架的基本概念。我们证明了它的实用性，将其应用到尘埃间隙中观察到的HL头周围的原行星盘在$10$ au，$30$ au，和$80$ au。我们的网络预测行星质量分别为$80 \, M_{\rm Earth}$、$63 \, M_{\rm Earth}$和$70 \, M_{\rm Earth}$，这与基于专门模拟的其他研究相当。我们讨论了我们的DPNNet的主要优势，它的灵活性，将新的物理，任何数量的参数和预测，其潜力，最终取代流体动力学模拟磁盘观察员和建模。
2020-07-27 astro-ph.EP
Migration of planets embedded in a circumstellar disk
行星迁移对行星形成理论提出了严峻的挑战。在气态和微行星盘中，迁移可以在行星形成的同时迅速将其移除。为了探索在一个星子盘迁移，我们结合分析和数值方法。在推导出孤立行星的一般分析迁移率后，我们使用N体模拟来确认这些结果的快速和缓慢的迁移模式。迁移率的标度为1/m（对于大质量行星）和1/（1+（e_H/3）^3），其中m是行星的质量，e_H是以希尔单位表示的背景星子的离心率。当多个行星搅动圆盘时，我们的模拟产生了大规模迁移停止的新结果。因此，成长中的行星不会通过星子盘迁移。为了将这些结果扩展到气体磁盘中的迁移，我们比较了物理相互作用和速率。虽然通过气体盘的迁移是气体巨星形成的一个重要问题，但我们得出结论，迁移对类地行星的形成几乎没有影响。
2011-04-19 astro-ph.EP
Shadows cast by a warp in the HD 142527 protoplanetary disk
对原行星盘空隙的详细观察揭示了驱动当前对星周盘研究的结构。一个这样的特征是沿着HD 142527系统的外盘看到的两个强度零点，这在偏振差分成像中特别好地跟踪。在这里，我们提出，这些阴影投下的内部磁盘。就H波段的单位不透明度表面而言，内外盘都很厚，因此阴影的形状和方向会影响系统的三维结构。在参数盘模型上的辐射转移预测允许我们得出结论，内外盘之间的相对倾角为70 ± 5 °。这一发现挖掘了拱星盘高对比度成像的潜力，并对有间隙盘的气体动力学以及阴影区域的物理条件产生影响。
2014-12-16 astro-ph.EP
Long Term Evolution of Planet-Induced Vortices in Protoplanetary Disks
最近对原行星盘中大尺度非对称特征的观测表明，这种盘中存在大尺度涡旋。已知大质量行星能够在原行星盘中产生很深的缝隙。间隙边缘可能由于Rossby波/涡不稳定性而变得流体动力学不稳定，并形成大尺度涡。在这项研究中，我们进行高分辨率的二维流体动力学模拟，最后超过$10^4$轨道（在行星的轨道测量）检查这些旋涡的长期演变。我们发现，磁盘的粘性有很强的影响，涡的出现和寿命。在观察到不对称特征的外盘区域，我们的模拟结果表明，盘粘性$α$需要低$\sim 10^{-5 }$ - $10^{-4}$，以维持涡旋到数千，并在某些情况下高达$10^{4}$轨道。行星轨道半径越小，在圆盘中发现涡旋特征的机会就越小。对于$α\sim 10^{-3}$或更大的行星，即使是质量为5千埃的行星也很难产生或维持涡旋。我们还研究了不同的磁盘温度和行星质量的影响。我们讨论了我们的研究结果对当前和未来的原行星盘观测的影响。
2014-05-28 astro-ph.EP
Migration and Growth of Protoplanetary Embryos III: Mass and Metallicity Dependence for FGKM main-sequence stars
视向速度和凌日观测发现，FGKM恒星中有近距离超级地球（$η_\oplus$）的比例大约为$30 \%- 50\%$，与恒星质量$M_\ast$和金属丰度$Z_\ast$无关。相比之下，拥有一个或多个质量为$M_{\rm p} > 100 \ M_\oplus $的气体巨星（$η_J $）的太阳型恒星的比例接近$ 10\%-15\%$，并且似乎随着$M_\ast$和$Z_\ast$的增加而增加。不管其宿主恒星的性质如何，一些多个超级地球系统的总质量超过了木星和土星的核心质量。我们认为，无论是超级地球和超临界气体巨星的核心组装从人口的胚胎进行收敛I型迁移从他们的出生地之间的过渡位置粘性加热和辐射加热盘区域。我们将$η_\oplus$ - $η_{\rm J}$二分法的原因归因于胚胎合并和获得有效气体包层吸积开始的超临界核心质量（$M_c \sim 10 \ M_\oplus$）所需的条件。我们将这个条件转化为一个临界吸积率，分析和模拟结果表明，它对$M_\ast$的依赖性很弱，并随着盘气体金属丰度$Z_{\rm d}$的增加而减小。我们发现，胚胎更有可能合并成超临界核心周围相对大质量和富含金属的恒星。这种依赖性解释了观察到的$η_{\rm J}$ - $M_\ast$。我们还考虑了$Z_{\rm d}$ - $Z_\ast$分散关系，并重现了观察到的$η_J$ - $Z_\ast$相…
2016-05-17 astro-ph.EP
