Improved torque formula for low and intermediate mass planetary migration
在原行星盘中，行星在接近圆形、非倾斜轨道上的迁移完全由盘的扭矩来描述。该扭矩是盘参数的复杂函数，并且基本上等于两个分量的总和：Lindblad扭矩和共转扭矩。已知的扭矩公式不能准确地再现辐射盘中的低质量和中等质量行星在数值模拟中实际经历的扭矩。这种不准确的主要原因之一是这些公式是在二维分析中得出的。在这里，我们重新审视扭矩公式，并通过定制的三维数值模拟更新其许多无量纲系数。特别是，我们推导出Lindblad扭矩对温度梯度的依赖关系，共转扭矩对径向熵梯度的依赖关系（并在三维圆盘中计算出该梯度的合适表达式）。我们还计算出了迄今为止被忽略的共转力矩对径向温度梯度的依赖关系。已知共转力矩与马蹄形区域的宽度成非常陡峭的比例。我们将这个宽度的表达式扩展到中等质量行星的域，因此我们更新的扭矩公式对于通常高达几十个地球质量的行星仍然有效，只要这些相对大质量的行星不会显着耗尽它们的共轨区域。我们的扭矩表达式可以适用于低质量和中等质量的行星在光学厚的原行星盘，以及嵌入在环行星盘的原月亮。
2017-07-27 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
Gone with the wind: the outward migration of eccentric giant planets in windy disks
本研究通过3D非理想MHD模拟探讨磁风驱动吸积对木星级巨行星轨道演化的影响，发现行星缝径向不对称性导致缓慢向外迁移，偏心率增至6-8%，为暖木星特征提供解释。
2025-03-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
Convergence zones for Type I migration: an inward shift for multiple planet systems
嵌入气态原行星盘中的地球质量行星经历I型轨道迁移。在辐射盘中，马蹄形区域内熵梯度缩放的共转扭矩的额外分量可以抵消一般的向内迁移，然后可以根据局部盘的属性将I型迁移引导向内或向外。因此，盘中存在着行星以会聚的方式向其迁移的特殊位置。在这里，我们提出了N体模拟的收敛迁移的低质量（M=1-10 m_地球）的行星系统。我们表明，行星实际上并不收敛于收敛区。相反，它们被困在平均运动共振（MMR）链中。这导致行星的偏心率增加到足够高的值，以影响马蹄形区域的结构，并削弱正共转扭矩。行星谐振链的零扭矩平衡点由作用在每个行星上的衰减的共转扭矩和未衰减的差分Lindblad扭矩的总和确定。有效会聚区向内移动。由于行星进入和离开共振的连续扰动，具有多个行星的系统可以作为一个整体经历随机迁移。
2013-02-11 astro-ph.EP
Type I Migration in Radiatively Efficient Discs
我们研究I型迁移的行星在一个辐射有效的磁盘使用全球二维流体动力学模拟。当绝热盘具有陡峭的负熵梯度时，绝热盘在行星上产生较大的正共转力矩。行星马蹄形轨道上的气体在从慢轨道到快轨道的轨道变化过程中被压缩，增加其密度并对行星施加正扭矩。在达到饱和之前，行星会在绝热盘中向外迁移。我们进一步研究了辐射引起的能量耗散对行星I型迁移的影响。由于马蹄形轨道上的气体密度与绝热盘上的气体密度相比没有因压缩而增加，因此当能量有效耗散时，共转力矩减小。总扭矩主要由负Lindblad扭矩决定，并变为负值。这颗行星在辐射效率高的圆盘中向中心恒星移动。迁移速度取决于辐射效率，如果辐射冷却效率低下，迁移速度会大大降低。
2010-10-01 astro-ph.EP
Migration of protoplanets with surfaces through discs with steep temperature gradients
我们进行三维自引力辐射转移模拟原行星迁移的拱星盘，探讨在这些磁盘的径向温度分布迁移的影响。我们对质量在10-100 M \bigoplus之间的原行星进行了建模，其圆盘表面密度分布为T \varpropto r^-1/2，温度分布为T \varpropto r^-β，其中β的范围为0-2。我们发现，陡峭的（β > 1）温度剖面导致低质量原行星在星际颗粒不透明盘中向外迁移，但在更薄的光学盘中，迁移总是向内。从我们的模型中获得的迁移率随β变化的趋势与最近的分析描述（包括考虑共轨力矩及其饱和度）所获得的结果一致。我们发现，两种模型之间的切换的原行星，其中一个吸积作用通过抽空气体和气体堆积在表面上形成大气，导致迁移率的一个小的转变。如果将这些模型与导致轻微向内迁移的条件进行比较，则小的偏移可以导致向外迁移。然而，迁移的方向和速度是由圆盘条件决定的，而不是由用于模拟原行星附近流动的特定处方决定的。
2011-03-17 astro-ph.EP
Influence of grain growth on the thermal structure of protoplanetary discs
原行星盘的热结构是由尘埃颗粒提供的不透明性来调节的。然而，以前的作品往往考虑简化处方的尘埃不透明度在流体动力学光盘模拟，例如，通过考虑只有一个单一的颗粒大小。在目前的工作中，我们进行2D流体动力学模拟的原行星盘的不透明度是自洽计算的尘埃人口，考虑到颗粒的大小，成分和丰度。我们首先比较模拟使用单晶粒尺寸的两个不同的多晶粒尺寸分布在不同水平的湍流强度，参数化通过$α$粘度，和不同的气体表面密度。假设一个单一的尘埃尺寸会导致不准确的计算光盘的热结构，因为晶粒尺寸主导的不透明度增加与轨道半径。总的来说，两个粒度分布，一个仅限于破碎，另一个确定从一个更完整的破碎-凝聚平衡，给出了类似的结果的热结构。我们发现，这两种粒度分布给不太陡峭的不透明度梯度，导致不太陡峭的纵横比梯度，相比，只有微米级的灰尘光盘。此外，在具有颗粒尺寸分布的盘中，最内侧的向外迁移区域被移除，并且嵌入在这样的盘中的行星经历较低的迁移速率。我们还调查了水的冰线位置上的α-粘度，在1 AU的初始气体表面密度和灰尘-气体比的依赖性，并找到独立的分布使用的$r_{ice} \propto α^{0.61} Σ_{g,0}^{0.8} f_{DG}^{0.37}$。在颗粒生长、不透明度和盘热力学之间的反馈回路的加入允许对吸积盘和行星形成进行更加自洽的模拟。
2020-05-28 astro-ph.EP
Type I migration in optically thick accretion discs
我们研究的扭矩嵌入在一个光学厚吸积盘的行星上，使用全球二维流体动力学模拟。光学厚吸积盘的温度是由粘性加热和辐射冷却之间的能量平衡决定的。辐射冷却速率取决于圆盘的不透明度。不透明度表示为温度的函数。我们发现圆盘分为三个区域，具有不同的温度分布。随着温度的升高，熵分布的斜率在盘的内部区域变陡，在盘的外部区域变低，而在中间区域变浅。位于内外区的行星由于绝热盘对行星施加的巨大正共转力矩而向外移动，另一方面，位于中间区的行星则向内朝向中心恒星移动。行星预计会聚集在绝热盘的内部和中间区域之间的边界处。正的共转扭矩随着圆盘粘度的增加而减小。我们发现，当考虑大的粘性时，作用在行星内部区域的正的共转力矩变得太小，以至于不能抵消负的Lindblad力矩，这破坏了行星马蹄形轨道密度的增强。这导致了行星在圆盘内部区域的向内迁移。当圆盘的吸积速率小于2 × 10 ^{-8}太阳质量/年时，一颗内区质量为5个地球的行星可以在1天文单位的面密度为100 g/cm ^2的圆盘中向外运动。
2012-05-28 astro-ph.EP
Evolution of Coated Grains in Spiral Shocks of Self-Gravitating Protoplanetary Disks
我们研究了由包裹橄榄石核的冰壳组成的颗粒在通过原行星盘中的螺旋激波时的演化。我们使用已发表的三维辐射流体动力学模拟的大规模自引力原行星盘提取的热力学螺旋冲击在该地区之间的10和20 AU的中央恒星。当密度波通过时，它加热了颗粒，使它们失去冰壳，导致颗粒不透明度降低。此外，由于不同大小的颗粒将具有略微不同的温度，因此冰将从较热的颗粒迁移到较冷的颗粒。迁移速率取决于背景气体的温度，因此，如果气体被暂时加热到高于$\sim 150$ \，K，则对于低温有效稳定的颗粒分布可能经历不透明性的不可逆变化。我们发现，不透明度可以下降更多，并在一个显着更快的速度在整个螺旋冲击相对于预测的标准尘埃颗粒模型采用流体动力学计算的原行星盘。这将导致螺旋臂内的气体冷却更快。我们讨论了我们的研究结果的影响磁盘碎片到亚恒星物体的距离在几十个天文单位的敏感性。
2011-03-30 astro-ph.EP
Saving super-Earths: Interplay between pebble accretion and type I migration
克服I型迁移和防止低质量行星螺旋进入中央恒星是一个长期研究的课题。众所周知，向外迁移是可能的，在粘性加热盘相对接近中央恒星，因为熵梯度可以足够陡峭的正共转扭矩克服负Lindblad扭矩。然而，在这个区域有效地捕获行星仍然是难以捉摸的。在这里，我们研究光盘条件下产生向外迁移的低质量行星特定的行星迁移处方。使用具有恒定α粘度的稳态圆盘模型，只有当负温度梯度超过~0.87时才可能向外迁移。我们推导出一个隐含的关系，在向外迁移的最大质量是可能的粘度和光盘规模的高度的函数。我们应用这些标准，使用一个简单的幂律盘模型，行星已经达到他们的卵石隔离质量后，一个插曲的快速吸积。对于年龄超过100万年的圆盘，如果α_crit >~ 0.004，那么用卵石隔离质量捕获行星是可能的。在非常年轻的圆盘中，高温导致行星增长到超过向外迁移的最大质量。随着圆盘的演化，这些更大质量的行星通常会到达中心恒星，通常只有在圆盘生命的末期。因此，拯救超级地球是一个微妙的相互作用之间的光盘粘度，不透明度的轮廓和温度梯度在粘性加热的内部光盘。
2017-04-05 astro-ph.EP
Range of outward migration and influence of the disc's mass on the migration of giant planet cores
行星的迁移在行星形成的早期过程中起着重要的作用。一个重要的问题是，标准的移民理论预测非常迅速的向内移民，这给人口综合模型带来了问题。然而，最近的研究表明，仍然嵌在原行星盘中的低质量行星（20-30个地球质量）在某些条件下可以向外迁移。模拟主要是针对特定圆盘模型的给定半径的行星进行的。在这里，我们计划扩展以前的工作，并考虑不同质量的磁盘量化的物理磁盘条件对行星迁移的影响。我们进行三维（3D）的辐射流体动力学模拟嵌入行星的原行星盘。对于在不同位置的圆形轨道上的行星，我们测量了扭矩的径向依赖性。对于所有考虑的行星质量（20-30地球质量）在这项研究中，我们发现向外迁移的光盘的径向范围内有限，通常从约0.5至1.5-2.5 a_Jup。在该间隔的内部和外部，迁移是向内的，并且由大半径的Lindblad值给出。由于向外迁移在圆盘的某个位置停止，行星胚胎存在零扭矩距离，在那里它们可以继续生长而不会移动太快。对于更高的盘质量（M_disc > 0.02 M_Sol）对流增强，这改变了盘的结构，因此也改变了行星上的扭矩。对于不同的行星质量，外行星的迁移会在盘中的不同点停止，导致一个相当扩展的区域，在那里更容易形成更大的核心。在质量较大的圆盘中，对流会改变圆盘的结构，导致表面密度的波动，这会影响作用在行星上的扭矩，从而影响其迁移率。
2011-10-19 astro-ph.EP
Photoevaporation Does Not Create a Pileup of Giant Planets at 1 AU
巨型系外行星的半长轴分布似乎在1 AU附近堆积。光蒸发在气体盘消散之前在内部的几个AU中打开了一个缺口。在这里，我们研究了光蒸发是否可以通过改变气体表面密度以及光蒸发间隙附近的II型迁移率来显着影响巨行星的最终分布。我们首先使用一个解析盘模型来证明，新形成的巨行星有一个很长的迁移时期之前，光蒸发可以显着改变他们的迁移率。接下来，我们提出了新的2-D流体动力学模拟的行星迁移在光蒸发磁盘，每个配对的控制模拟迁移在一个其他相同的磁盘没有光蒸发。我们发现，在磁盘的表面密度接近形成巨行星的最低阈值，光蒸发改变了最多5%的迁移过程中的0.1百万年的迁移气体巨星的最后半长轴。一旦圆盘质量低到足以使光蒸发形成一个尖锐的间隙，由于林德布拉德共振处气体的表面密度低，迁移几乎完全停滞。我们发现，光蒸发改变迁移率如此之小，它不太可能留下一个巨大的系外行星分布的显着签名。
2018-01-29 astro-ph.EP
3D MHD simulations of planet migration in cavities and inner discs of magnetized stars
Cornell University（康奈尔大学）；Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）；Keldysh Institute for Applied Mathematics（凯尔迪什应用数学研究所）；Boston University（波士顿大学）
研究磁化年轻恒星低密度空腔和内盘中行星Type I迁移的3D MHD模拟，发现强磁场形成空腔，行星在空腔内向内迁移，受外Lindblad共振影响停止，磁层不稳定吸积加速迁移，高倾角轨道导致轨道偏心率增加。
2025-07-20 astro-ph.EP
Planet-disk interaction and orbital evolution
当行星在气态原行星盘中形成和生长时，盘和行星之间的相互引力作用导致角动量的交换，以及行星的迁移。我们回顾了目前对磁盘行星相互作用的理解，特别关注决定迁移速度和方向的物理过程。我们描述了嵌入在原行星盘中的低质量行星的演化，并研究了Lindblad和共转力矩作为盘属性的函数的影响。还讨论了盘在引起偏心率和倾角的演变中的作用。我们描述的快速迁移的中间质量的行星，可能会发生一个失控的过程，并检查过渡到间隙的形成和缓慢的迁移驱动的粘性演化的磁盘大规模的行星。详细讨论了磁盘自重和磁流体动力学湍流的作用和影响，作为行星质量的函数，是多行星系统的演变。最后，我们解决的问题，以及全球模型的行星形成，包括迁移能够匹配观测太阳系外行星。
2012-04-05 astro-ph.EP
The Importance of Disk Structure in Stalling Type I Migration
当行星形成时，它们会与它们的出生盘发生潮汐相互作用。虽然由地球和超级地球质量的行星引起的潮汐扰动通常太弱，不足以显著改变盘的结构，但这种相互作用可能足够强，导致行星经历快速的I型迁移。这一物理过程可能提供了短周期超级地球的来源，尽管它也可能对长周期轨道上具有足够质量的核心的出现和保留构成挑战，以演变成气体巨星。以前的数值模拟表明，I型迁移率敏感地依赖于拱星盘的属性，特别是温度和表面密度梯度。在这里，我们推导出这些结构参数的1）一个自洽的粘性盘模型的基础上常数α处方，2）照射盘模型，考虑到由于恒星光子的吸收加热，3）分层吸积盘模型与可变的α参数。我们发现，在典型的原恒星盘的内部粘性加热区域，超级地球的马蹄铁和共转扭矩可以超过他们的差分Lindblad扭矩，并导致他们进行向外迁移。然而，由于被动恒星辐射的温度分布导致I型迁移是向内的大部分磁盘。对于磁盘中有向外迁移，我们表明，“行星陷阱”的位置和质量范围取决于这些磁盘模型采用的一些不确定的假设。相互竞争的物理效应可能会导致超级地球的质量周期分布分散。
2012-05-17 astro-ph.EP
Low-mass planet migration in three dimensional wind-driven inviscid discs: a negative corotation torque
我们提出了模拟低质量的行星-磁盘在无粘三维光盘的相互作用。我们表明，风驱动的层流吸积流通过表面层的磁盘不会显着修改嵌入式行星所经历的迁移扭矩。更重要的是，我们发现，3D效应导致的动态共转扭矩的行为相比，早期的2D理论和模拟的戏剧性变化。虽然之前已经表明，动力学共转力矩可以减缓并基本上停止低质量行星的向内迁移，但我们在3D中的结果表明，动力学共转力矩具有完全相反的效果，并加速向内迁移。我们的数值实验暗示浮力共振的原因。这有两个效果：（i）它们对行星施加直接转矩，其相对于Lindblad转矩的大小在我们的模拟中测量为小的;（ii）它们对在正转区域中的马蹄形轨道上振动的气体施加转矩，并驱动其涡度的演化，导致负动力学正转转矩。这表明，在低湍流粘度下，原行星盘的详细垂直热结构在确定嵌入行星的迁移行为中起着重要作用。如果这一结果在更精细的盘热演化处理下成立，那么它对理解行星系的形成和早期演化具有重要意义。
2020-03-13 astro-ph.EP
The importance of thermal torques on the migration of planets growing by pebble accretion
行星形成的一个关键过程是生长中的行星与原行星盘之间的角动量交换，这使得行星在盘中迁移。一些工作表明，一般来说，低质量和中等质量的行星会向中心恒星迁移，除非共转力矩占主导地位。最近，一种新的扭矩，称为热扭矩，被提出作为一个新的来源，可以产生向外迁移的低质量行星。虽然林德布拉德扭矩和共转扭矩主要取决于原行星盘的性质和行星质量，但热扭矩也取决于行星的亮度，主要来自固体的吸积。因此，固体的吸积作用不仅在行星的形成过程中起着重要作用，而且在其迁移过程中也起着重要作用。在以前的工作中，我们主要在小行星吸积范式中评估了热扭矩对行星生长和迁移的影响。在这项新的工作中，我们研究了卵石吸积范式中的热扭矩的作用。计算是在全球行星形成模型的框架内进行的，该模型包括圆盘演化、尘埃生长和演化以及卵石形成。我们还将更新处方的热扭矩来自高分辨率流体动力学模拟。我们的模拟结果表明，热扭矩产生的向外迁移的低粘度光盘的扩展区域。这对行星的形成有着重要的影响。
2021-08-10 astro-ph.EP
Low mass planet migration in magnetically torqued dead zones - I. Static migration torque
出于模型表明，内行星形成区域的原行星盘主要是缺乏粘性诱导湍流，并可能通过霍尔效应产生的大规模水平磁场线程，我们研究了在这样的环境中的低质量行星的共转区域的动力学。在一个无粘性的，等温的，死区的共转扭矩应该饱和，与天平动区域成为对称和均匀的涡度，导致快速向内迁移驱动的林德布拉德扭矩单独。然而，在这种低粘度的情况下，振动流线上的物质基本上保持其涡度。如果在圆盘气体和行星之间有相对的径向运动，振动的流线将不再对称。因此，如果气体被大尺度磁场扭转，使得其经历经过行星的净流入或流出，驱动涡度的演化并引起共转区域的不对称，则共转扭矩可以增长，从而导致正扭矩。在本文中，我们对待这种影响，通过应用对称性参数以前研究的情况下，一个迁移的行星在一个无粘盘。我们的研究结果表明，由于在死区的层状霍尔感应磁场的共转扭矩的行为完全不同于以前研究的粘性盘。此外，磁场诱导的共转力矩和低粘度圆盘中的动力学共转力矩可以看作是一个统一的效应。
2017-08-30 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
3D MHD Simulations of Planet Migration in Turbulent Stratified Disks
我们进行了3D MHD模拟行星迁移分层磁盘使用Goddom代码PLUTO，磁盘是动荡的，由于磁旋转的不稳定性。我们研究了不同行星-恒星质量比$q=M_{p}/M_{s}$的行星迁移。与以前的研究一致，对于低质量行星的情况下（$q=5\times10^{-6}$和$10^{-5}$），迁移是由随机波动的扭矩。对于一颗质量为1000亿光年的行星$(q=M_{p}/M_{s}=10^{-3}$和$M_{s}=1M_{\odot})$，我们发现行星轨道内部和间隙区域周围的磁应力减小。在行星上的扭矩为正的初始阶段之后，它反转，并且我们恢复了与由$α$粘度模拟湍流粘度的磁盘中发现的迁移率类似的迁移率。对于中等质量的行星（$q=5\times10^{-5}, 10^{-4}$和$2\times10^{-4}$），我们发现了一个新的和迄今为止意想不到的行为。在某些情况下，他们在整个模拟期间经历持续和系统的向外迁移。在这种情况下，马蹄形区域被解决，来自共转区域的扭矩可以保持不饱和，由于在磁盘中的应力。这些应力直接由磁场产生。当局部表面密度分布是平坦的或向外增加时，马蹄形阻力的大小可以克服负Lindblad贡献，这是由于纬向流的存在，我们在模拟中的某些位置看到的。这颗中等质量的行星正在径向向外迁移，在那里有一个正梯度的压力隆起（纬向流）。
2011-05-11 astro-ph.EP
Migration of Gas Giant Planets in Gravitationally Unstable Disks
在引力不稳定盘迁移的特征是必要的，以了解由磁盘不稳定性形成的原行星的命运。作为更大研究的一部分，我们正在使用3D辐射流体动力学代码来研究嵌入式气体巨行星如何与经历引力不稳定性（GI）的气体盘相互作用。这封信介绍了一颗质量为1000亿美元的行星在0.14 $M_{\odot}$盘内的25 AU轨道上的模拟结果。这个盘围绕着一颗1 $M_{\odot}$恒星，跨度为5到40天文单位，最初是不稳定的。在一个模拟中，行星在GI爆发之前被插入;在另一个模拟中，它只在磁盘进入准稳定的GI活跃状态后被插入，其中GI的加热大致平衡辐射冷却。当这颗行星从一开始就存在时，它自己的尾流刺激了一个特定的全球模式的发展，它与之强烈地相互作用，并且这颗行星在大约10 $^3$年内向内俯冲6个天文单位。在这两种嵌入行星的情况下，有时行星的径向运动是缓慢的，并且方向不同。在其他时候，当行星似乎与强烈的螺旋模式相互作用时，向内和向外的迁移可能相对迅速，在数百年内覆盖几个天文单位。在这两种情况下的迁移似乎失速附近的主导低阶模式的内Lindblad共振。行星轨道偏心率在整个模拟的GI活跃阶段在约0.02至0.1之间迅速波动。
2011-06-08 astro-ph.EP
On wave interference in planet migration: dead zone torques modified by active zone forcing
本文通过三维 MHD 模拟研究死区中活跃区激发的螺旋波与行星迁移的波干涉效应，发现其可加速向内迁移并改变大质量行星间隙结构，从而修正标准迁移理论。
2023-06-29 astro-ph.EP
Evolution of Snow Line in Optically Thick Protoplanetary Disks: Effects of Water Ice Opacity and Dust Grain Size
用数值模拟方法研究了光学厚度原行星盘中雪线的演化。采用1+ 1维近似计算了圆盘内的温度和密度，得到了圆盘内的凝冰区域。雪线迁移的质量吸积率（\dot{M}）在磁盘随时间的减少。用同样的数值方法计算了从盘吸积率高的早期阶段（\dot{M} \sim 10^{-7} M_sun/yr）到盘吸积率低的晚期阶段（\dot{M} \sim 10^{-12} M_sun/yr）的过程。结果表明，当\dot{M} > 10^{-10} Msun/yr时，雪线向内移动;当\dot{M} < 10^{-10} Msun/yr时，雪线逐渐向外移动。除了硅酸盐不透明度外，还考虑了冰的不透明度。在向内的迁移阶段，额外的冰不透明度增加了雪线到中心恒星的距离，对于100微米的尘埃颗粒，雪线的距离增加了1.3< 10 micro-meter in size and 1.6 for >倍。当α粘滞系数在0.001-0.1之间，尘气质量比大于太阳丰度值的十分之一时，雪线进入地球轨道是盘演化过程中的必然现象，尘埃颗粒小于1 mm。水的形成-摘要在整个盘演化过程中，类地行星区缺乏星子的现象似乎很难出现，这对行星形成理论提出了新的挑战。
2011-06-14 astro-ph.EP
Migration of accreting planets in radiative discs from dynamical torques
我们提出的流体动力学模拟的结果进行逃逸的气体吸积在辐射盘行星的轨道演化。我们考虑吸积盘模型与恒定的质量通量通过光盘，和辐射冷却平衡的粘性加热和恒星辐射的影响。我们假设20-30个$M_\oplus$巨行星核形成于粘性加热占主导地位的区域，并在强共转力矩的作用下向外迁移。在气体吸积被忽略的情况下，我们发现吸积盘的吸积率${\dot M}\gtrsim 7\times 10^{-8} \;M_\odot/yr$的强动力学扭矩的证据。它们的主要作用是使向外迁移率增加$\sim 2$倍。然而，在气体吸积的存在下，失控的向外迁移观察与行星通过零扭矩半径和粘性加热和恒星加热为主的制度之间的过渡。一个吸积行星进入快速迁移制度的能力被发现强烈依赖于行星的增长率，但可以发生的质量流量通过光盘的${\dot M}\gtrsim 5\times 10^{-8} \;M_\odot/yr$的值。我们发现，一个失控的向外迁移的插曲可以导致一个吸积行星形成在5-10 AU的区域，暂时轨道恒星行星分离大$\sim$ 60-70 AU。然而，增加与行星的增长，加上在行星附近的流线拓扑结构的变化系统地导致迁移的方向被逆转的林德布拉德扭矩的振幅。我们的研究结果表明，一颗行星可以达到大的轨道距离的动力扭矩和气体吸积的综合作用下，但需要一种替代机制来解释存在的大质量行星在宽轨道上。
2016-08-31 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
Migration of gap-opening planets in 3D stellar-irradiated accretion disks
上下文中等间距的巨行星$\simeq$ $1$ $-$ $10$ au的起源仍然没有被完全理解，因为对原行星盘中II型迁移的数值研究经常预测半长轴的衰变太快。根据最近的2D模拟，如果外部间隙边缘被来自中央恒星的辐射加热并膨胀，则间隙开放行星的向内迁移可以减缓甚至逆转。目标。在这里，我们研究如何恒星辐射减少磁盘驱动的扭矩，并影响迁移更现实的3D磁盘。方法.利用三维流体动力学模拟与辐射传输，我们研究了静态扭矩作用在一个单一的间隙开放的行星嵌入被动加热吸积盘。结果我们的模拟证实，建立在照射外间隙边缘的温度反转和局部增加的规模高度降低了负外部Lindblad扭矩的大小。然而，温度超出小于2D模拟中假设的，并且扭矩减小仅在特定参数下变得突出。对于粘度$α=10^{-3}$，行星质量从$0.1$到$0.7$木星质量范围内的总扭矩减少，对于土星质量的行星，最大的减少是$-0.17$的因子（意味着向外迁移）。对于一个质量为1000亿的行星，扭矩减小随着$α$的增加而变得更强（当$α=5\times10^{-3}$时扭矩减半）。结论.我们的结论是，行星打开适度宽和深的差距受到最大的扭矩修改和他们的II型迁移可以停滞，由于间隙边缘照明。然后，我们认为，扭矩减少可以帮助稳定的轨道形成的巨行星在$\gtrsim$ $1$ au。
2020-09-29 astro-ph.EP
Formation of Planetary Populations I: Metallicity & Envelope Opacity Effects
我们提出了一个全面的机构的模拟形成的系外行星人口，包括行星陷阱的作用，减缓行星迁移。在我们的模型中，我们包括的陷阱是水冰线，磁盘热转换，和死区外缘。我们减少我们的模型参数集为两个物理参数：吸积行星大气层（$κ_{\rm{env}}$）的不透明度和行星吸积的效率后，间隙开放（$f_{\rm{max}}$）的措施。我们执行行星人口合成计算的基础上，最初观察到的分布的主机恒星和磁盘的属性-他们的磁盘质量，寿命和恒星金属丰度。我们发现巨行星形成尺度的频率与盘金属丰度的关系与观测到的类木行星频率-金属丰度关系一致。我们考虑X射线和宇宙射线盘电离模型，其不同的电离率导致不同的死区陷阱的位置。在这两种情况下，类木行星在我们的模型中形成2-3 AU，分布在较小的半径取决于磁盘电离源和设置的信封不透明度。我们发现，较低的值$κ_{\rm{env}}$（0.001-0.002厘米$^2$克$^{-1}$）和X射线盘电离是必要的，以获得热的近0.1 AU，和温暖的0.6 AU以外，在数据中存在的一个功能之间的分离。我们的模型也产生了大量的超级地球，但大多数都在2个天文单位之外。由于我们的模型假设了一个恒定的尘埃与气体的比例，我们建议，径向尘埃演化必须考虑到重现所观察到的超级地球人口。
2018-05-02 astro-ph.EP
Saturated torque formula for planetary migration in viscous disks with thermal diffusion: recipe for protoplanet population synthesis
我们提供的扭矩公式的低质量行星进行I型迁移的气体磁盘。这些扭矩公式特别强调了马蹄形阻力，这是倾向于饱和：马蹄形阻力达到的渐近值取决于共轨动力学（这往往会抵消或饱和的扭矩）和扩散过程（这往往会恢复未扰动的磁盘轮廓，从而使扭矩去饱和）之间的平衡。我们在这里招待这个渐近值的问题，我们推导出扭矩公式，给出总扭矩作为磁盘的粘度和热扩散率的函数。马蹄形阻力具有两个组成部分：一个与涡度梯度成比例，一个与熵梯度成比例，并且构成了停止向内的I型迁移的最有希望的候选者。我们的分析，这是由数值模拟的补充，恢复已经注意到的特性，即整个马蹄形区域的粘性时标必须短于天平动时间，以避免饱和，并且，提供了这个条件是满足的，熵相关的部分马蹄形阻力仍然很大，如果热时标短于天平动时间。侧的结果包括一个研究的Lindblad扭矩作为热扩散率的函数，并产生的涡粘性产生的接触不连续性，出现在马蹄形分界线的共转扭矩的贡献。为了方便对转矩公式最感兴趣的读者，第8节是独立的。
2010-10-27 astro-ph.EP
Making giant planet cores: convergent migration and growth of planetary embryos in non-isothermal discs
地球质量的天体预计将经历I型迁移，根据原行星盘的几何状态，迁移方向是向内或向外。在I型扭矩抵消的地方存在会聚迁移区。我们研究了嵌入在非等温原行星盘中的几个地球质量的多个原行星的演化。原行星位于两个不同不透明度区域之间的过渡区附近。在会聚区内部，I型迁移是向外的，而在会聚区外部，迁移是向内的。我们使用了基于网格的流体动力学代码，包括辐射效应。我们进行了不同的初始数量的胚胎模拟和测试的效果，包括随机力来模仿湍流产生的影响。我们还进行了N体运行校准流体动力学计算，以遵循万年时间尺度的演变。对于少量的初始胚胎（N = 5-7），在没有随机强迫的情况下，原行星的人口向零扭矩半径收敛，并形成一个稳定的共振链，保护胚胎免受近距离接触。在具有较大初始数量的胚胎的系统中，或者在其中包括随机力的系统中，这些共振配置被破坏。这反过来又导致了更大的核心通过一个阶段的巨大影响，之后系统解决了一个新的稳定的共振配置。在初始原行星质量为3地球质量的模拟中，大约有一半的模拟中形成了质量为10地球质量的巨行星核，而在初始原行星质量为1地球质量的模拟中，只有15%的模拟中形成了质量为1地球质量的巨行星核。这表明，如果2-3个地球质量的原行星可以在不到100万年的时间内形成，会聚迁移和巨大的碰撞可以在I型迁移会聚区生长出巨大的行星核。
2013-08-12 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
Tidal Downsizing model. I. Numerical methods: saving giant planets from tidal disruptions
潮汐缩小（TD）是近年来发展起来的一种行星形成理论，它补充了经典的引力盘不稳定（GI）模型，提出了行星向内迁移和盘内GI碎片的潮汐破裂。这里介绍了TD行星详细种群合成的数值方法。作为一个应用实例，考虑了GI片段塌陷速度快于它们迁移到内部$a\sim$少数AU盘的条件。它被发现，大多数气体碎片潮汐或热中断，除非（a）他们的不透明度是$\sim 3$数量级小于星际尘埃不透明度在金属丰度典型的观察到的巨行星，或（b）的不透明度是高的，但碎片吸积大尘埃颗粒（卵石）从光盘。情况（a）模型产生非常低质量的固体核心（$M_{\rm core} < 0.1$地球质量），并遵循巨行星频率与宿主恒星金属丰度的负相关性。相比之下，情况（b）模型产生了巨大的固体核心，与宿主金属丰度呈正相关，并自然地解释了巨型气体行星的金属过剩。
2014-11-19 astro-ph.EP
The Roles of Dust Growth in the Temperature Evolution and Snow Line Migration in Magnetically Accreting Protoplanetary Disks
本研究结合磁吸积盘温度模型与尘埃颗粒参数化模型，发现尘埃生长通过影响电离度和不透明度共同决定盘中间面温度，且毫米级尘埃可推迟雪线迁移，对类地行星形成建模至关重要。
2023-03-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Origins of Compact Mean-Motion Resonances: Evidence for Long-Range Migration and the Case of Kepler-36
California Institute of Technology（加州理工学院）；Laboratoire Lagrange, Université Côte d’Azur, Observatoire de la Côte d’Azur, CNRS（拉格朗日实验室，蔚蓝海岸大学，蔚蓝海岸天文台，法国国家科学研究中心）；Collège de France, Université PSL（法兰西公学院，巴黎文理研究大学）
研究通过分析共振捕获机制，揭示紧凑共振系统形成与盘迁移的关系，发现开普勒-36系统可能在盘内边缘外形成，表明长距离迁移对亚木星质量行星的重要性。
2026-03-28 astro-ph.EP
Interaction of a giant planet in an inclined orbit with a circum-stellar disk
我们调查的动态演化的木星-质量的行星注入到轨道高度倾斜，相对于其嵌套气体盘。行星-行星散射引起的收敛行星迁移和平均运动共振可能会推动一个行星到这样一个平面外的配置与倾角大$20^\circ-30^\circ$。在这种情况下，行星与盘的潮汐相互作用更加复杂，除了通常的林德布拉德共振和共转共振外，还涉及弯曲波的倾斜共振。我们进行了三维流体动力学模拟的磁盘和它的相互作用与行星的光滑粒子流体动力学（SPH）代码。一个主要的结果是，初始的大偏心率和倾斜的行星轨道迅速阻尼的时间尺度上的顺序为$10^3$年，几乎独立的初始半长轴和偏心率的行星。圆盘会因行星的扰动而扭曲，并进行旋进。向内迁移也发生在行星倾斜时，它的漂移率介于I型和II型迁移之间。当行星的倾角低于$\sim 10^\circ$时，它才能打开一个缺口，这时它也开始从圆盘中吸积大量的质量。
2009-09-24 astro-ph.EP
Streaming Torque in Dust-Gas Coupled Protoplanetary Disks
本文通过对尘埃-气体耦合原行星盘进行 NSH 平衡线性分析，发现短波长尘埃类漂移模式产生正的流动力矩，可主导总力矩并驱动低质量行星向外迁移。
2024-08-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planet migration in three-dimensional radiative discs
生长中的原行星的迁移取决于周围圆盘的热力学。标准模型，使用局部等温盘，表明在低行星质量制度向内（I型）迁移。考虑到非等温效应，最近的研究表明，I型迁移的方向可以从向内变为向外。在本文中，我们扩展了以前的二维研究，并探讨在粘性，辐射盘的行星盘相互作用，使用全三维辐射流体动力学模拟嵌入行星的原行星吸积盘，行星质量的范围。我们使用一个明确的三维（3D）流体动力学代码NIRVANA，包括全张量粘度。我们在通量限制扩散近似中添加了隐式辐射输运，为了显著加快模拟速度，我们在3D环境中重新调整并实施了FARGO算法。首先，我们提出了测试模拟的结果，证明了新实施的FARGO方法在3D中的准确性。对于一个行星质量为20 M_地球，然后我们表明，包括辐射效应产生的扭矩反转也在全三维。对于相同的不透明度定律，由于光盘稍薄，3D中的效果甚至比相应的2D模拟更强。最后，我们通过计算一系列行星质量来证明扭矩反转的程度。通过全三维模拟嵌入行星的粘性，辐射盘，我们确认，迁移可以向外定向到约33 M地球的行星质量。因此，这种效应可能有助于解决行星在I型阶段向内迁移过快的问题。
2009-08-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Chaotic Type I Migration in Turbulent Discs
本文通过全局流体动力学模拟揭示强湍流会使吸积盘中低质量伴星的迁移力矩高度随机化，破坏经典 Type I 迁移行为，并提出转变质量比与 Reynolds 应力参数的标度关系。
2023-11-27 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
Eccentric planet-disc interactions: orbital migration and eccentricity evolution
本文通过半解析全局线性方法研究二维圆盘中偏心行星的力矩与轨道演化，发现当偏心率超音速时力矩符号反转，并提供了可用于种群合成研究的力矩数据。
2024-07-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Three-dimensional Disk-Planet Torques in a Locally Isothermal Disk
基于三维非线性流体动力学模拟，我们确定了I型行星迁移扭矩的表达式，涉及局部等温盘，具有中等湍流粘度（~0.0005 <α < ~0.05）。密度和温度的径向梯度（以无量纲对数形式）在行星附近被假定为常数。我们发现，扭矩是大致同样敏感的表面密度和温度径向梯度。当这两个梯度为负时，它们都有助于向内迁移。我们的研究结果表明，二维计算与平滑的行星潜力，用于占第三维的影响，不准确地确定密度和温度梯度的三维扭矩的影响。结果表明，通过改变盘的不透明度或阴影来大幅减缓或阻止行星迁移是困难的，对于局部等温的盘来说似乎不太可能。扭矩和扭矩密度与行星质量和气体声速的比例符合线性理论的预期。我们还确定了一个改进的扭矩密度分布的公式，可用于嵌入在局部等温磁盘的行星的一维长期演化研究。这个公式也可以应用于存在轻微变化的径向梯度和行星打开间隙的情况。我们说明其使用的情况下，迁移的超级地球，并确定一些条件足以生存。
2010-10-12 astro-ph.EP
Satellite Survival through Gas Redistribution in a Low-viscosity Disk
San José State University（圣何塞州立大学）
本研究通过低黏滞环行星盘模型，发现气体再分布可使卫星迁移停滞于约15倍木星半径处，从而存活，并揭示了局域角动量沉积对振荡的抑制作用。
2026-09-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dynamics of multiple protoplanets embedded in gas/pebble disks and its dependence on $Σ$ and $ν$ parameters
超级地球大小的原行星可能会被困在行星迁移的会聚区，并在那里形成气体巨星。这些不断生长的行星经历吸积加热，这会引发热迹效应，可以逆转迁移方向，增加偏心率并防止共振捕获（Chrenko等人，2017）。我们研究人口的胚胎吸积卵石使用法戈-索林二维水代码。我们发现，胚胎在一个磁盘具有高表面密度（$Σ_0 = 990\,{\rm g}\,{\rm cm}^{-2}$）进行“不成功的”两体的遭遇，不会导致合并。只有当第三颗原行星到达会聚区时，三体相遇才会导致合并。对于低粘度盘（$ν= 5\times10^{13}\,{\rm cm}^2\,{\rm s}^{-1}$），一个巨大的共轨是一个可能的结果，卵石隔离发展和共轨是稳定的。对于质量更大的原行星（$5\,M_\oplus$），收敛半径位于更远的冰巨星区。在一系列的遭遇之后，有一个由蝌蚪区域的动力学扭矩驱动的演化，它系统地重复了几次，直到共轨配置被破坏，行星合并。这可能是一个途径，如何解决的问题，共轨经常形成的模拟，但他们没有观察到的性质。相比之下，120颗低质量原行星（$0.1\,M_\oplus$）的联合演化揭示了完全不同的动力学。进化不再是平滑的，而是随机的。这是因为林德布拉德共振在气盘中形成的旋臂彼此重叠，不仅影响一颗原行星，而且影响周围的几颗原行星。我们的流体动力学模拟可能有重要的影响N体模拟行星迁移，使用简化的扭矩处方，从而无法…
2018-12-05 astro-ph.EP
WASP-107b's density is even lower: a case study for the physics of planetary gas envelope accretion and orbital migration
WASP-107 b的质量在海王星范围内，半径与木星相当，对行星形成理论提出了挑战。同时，这颗行星的低表面重力和恒星的亮度也使其成为大气特征最有利的目标之一。在这里，我们提出了一个广泛的4年凯克/HIRES径向速度（RV）后续计划的WASP-107系统的结果，并提供了详细的研究物理管理的吸积的气体信封。我们发现WASP-107 b的质量只有1.8海王星质量（$M_b = 30.5 \pm 1.7$ $M_\oplus$）。由此产生的非常低的密度表明，WASP-107 b具有$> 85$ %的H/He包封质量分数，除非它被充分膨胀。相应的核心质量$<4.6$ $M_\oplus$在3 $σ$是显着低于传统上被认为是必要的触发大量的气体包层吸积。我们证明，这个大的气体核心质量比最合理的结果从吸积在$\gtrsim 1$ AU到低不透明度，无尘大气和随后的迁移到现在的$a_b = 0.0566 \pm 0.0017$ AU的发病。在WASP-107 b之外，我们还探测到第二颗更大质量的行星（$M_c \sin i = 0.36 \pm 0.04$ $M_{J}$），它位于一个宽偏心轨道（$e_c = 0.28 \pm 0.07$）上，这可能影响了WASP-107 b的轨道迁移和自旋轨道错位。总的来说，我们新的RV观测和包络吸积模型为WASP-107 b的有趣性质和系统的形成历史提供了重要…
2020-11-26 astro-ph.EP astro-ph.IM
Three-dimensional Interaction between a Planet and an Isothermal Gaseous Disk. III. Locally Isothermal Cases
本研究通过线性计算解析了三维局部等温盘中的I型行星迁移，处理了共转奇点，推导出总力矩、林德布拉德及共转力矩公式，与三维流体模拟吻合。
2024-04-18 astro-ph.EP
Trapping planets in an evolving protoplanetary disk: preferred time, locations and planet mass
行星陷阱是必要的，以防止形成行星落入他们的主恒星通过I型迁移。表面质量密度和温度梯度的不规则性有利于陷阱和沙漠的出现。这些特征在尘埃升华线和热转移势垒处被发现。我们研究行星如何可能保持被困或逃逸，因为他们的成长和磁盘的演变。我们通过耦合动力学、热力学、几何学和组成来模拟原行星盘的时间粘性演化。由此产生的中平面密度和温度分布允许模拟这样一个不断发展的磁盘与潜在行星的相互作用，甚至在达到稳定状态之前。我们遵循的MMSN的粘性演化和计算的Lindblad和共转扭矩，这样的磁盘将施加在潜在的行星位于行星形成区域内的各种质量。我们确定了行星陷阱和沙漠的位置与升华线，阴影区和热转换障碍。几十个地球质量的行星可以被困在升华线上，直到它们达到一定的质量，而质量超过100 ME的行星只能被永久地困在热转换屏障上。将双峰行星迁移模型与自洽的演化盘相结合，我们能够在500万年的演化后区分出几个潜在的行星种群：两个巨行星种群可能被困在5.5和9 au附近，可能还有开放的间隙，一些超级地球被困在5和7.5 au附近，一个靠近超级地球的种群被困在1 au内。与最后一组相对应的陷阱可以帮助验证所观察到的近距离超级地球的原位形成情景。
2016-04-07 astro-ph.EP
Evolutionary constraints on the planetary hypothesis for transition discs
我们假设过渡盘（即年轻恒星周围的盘，具有冷尘埃的特征，但缺乏来自温暖尘埃的近红外辐射）与行星（或褐矮星）的存在有关。这些被认为是过滤行星轨道内任何气流中的尘埃成分，并产生一个内部的“不透明洞”。为了匹配具有最大（~50 A.U.）规模）孔，我们把这样的“行星”在大半径的大规模磁盘，然后按照潮汐耦合盘行星系统的演变，比较系统的演变在平面毫米通量对孔半径与观察到的过渡盘的属性。我们发现，在这些系统中的高光盘质量的帐户，但最大的“行星”（100木星质量）被传送到小半径的II型迁移没有显着的衰落在毫米波长。这种行为将与所观察到的具有小（<10 A.U.）孔.另一方面，成像测量清楚地排除了过渡盘中存在这种大质量伴星的可能性。我们的结论是，这是一个严重的问题，寻求解释过渡盘的行星同伴方面的模型，除非可以找到一些机制来阻止向内迁移和/或抑制毫米通量生产。我们认为，大量吸积的动力学效应的行星/通过差距可能提供了最好的前景停止这种迁移，但需要进一步的长期模拟来澄清这个问题。
2013-05-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Towards a Population Synthesis Model of Objects formed by Self-Gravitating Disc Fragmentation and Tidal Downsizing
最近，巨行星和褐矮星形成的引力不稳定性（GI）模型被重新审视，并被重新塑造成通常被称为“潮汐缩小”的假设。自引力原恒星盘分裂成引力束缚的胚胎-质量为几到几十个木星质量，半长轴在30 - 40 au以上-随后是胚胎内的颗粒沉积，向中央恒星的径向迁移和胚胎上层的潮汐破裂。所得到的物体的性质敏感地取决于每个过程发生的时间尺度。因此，GI之后的潮汐缩小理论上可以产生跨越大质量范围的物体，从类地行星到巨行星和褐矮星。这些物体是否可以在实践中形成，以及它们将代表观察到的人口的比例，需要更多的统计分析。我们提出了一个简单的人口综合模型的恒星和行星形成通过GI和潮汐缩编。我们耦合的半解析模型的原恒星盘演化的分析计算的碎片，初始胚胎质量，晶粒生长和沉积，胚胎迁移和潮汐破裂。虽然还有一些关键的物理学知识有待整合，但它代表了迈向GI和潮汐缩小作为恒星和行星形成模式的成熟统计模型的第一步。我们从四个运行的人口合成模型的结果，不同的不透明度法律和迁移的强度，以及调查的影响，光盘截断在破碎过程中。我们的早期结果表明，GI加上潮汐缩小不是行星形成的主要模式，但仍然是一个很好的方式形成气体巨行星，棕矮星和低质量恒星在大半长轴。（节录）
2013-04-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Local Simulations of Heating Torques on a Luminous Body in an Accretion Disk
嵌入吸积盘中的发光体可以产生不对称的密度扰动，导致净扭矩，从而导致该物体的轨道迁移。线性理论已经表明，这种加热扭矩产生了一个在物体质量中呈线性的迁移项，该迁移项可以与引力林德布拉德扭矩和共轨扭矩之和产生的迁移项相反甚至相反。我们使用高分辨率的本地模拟在一个未分层的磁盘评估的准确性和域的线性理论的适用性。我们发现分析和模拟结果之间的协议，以优于10%，在适当的制度（低光度，低热导率），但测量偏差的非线性（高光度）制度和高热导率制度。在非线性制度，线性理论overpredicts的加速度由于加热扭矩，我们发现这是由于忽略了非线性项的热通量。在高导热率制度的线性理论低估的加速度，虽然在这里的非线性和计算的限制发挥作用。我们讨论了加热力矩对原行星盘中小质量行星演化的影响，以及对嵌入活动星系核盘中的大质量恒星或吸积致密天体的影响。对于后者的情况下，我们表明，热扭矩很可能是占主导地位的物理效应在光盘半径的光学深度下降到临界值以下。
2020-09-28 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Planet-disk-wind interaction: the magnetized fate of protoplanets
本文通过3D非理想MHD模拟研究MHD风主导吸积下的行星-盘相互作用，发现大质量行星打开不对称间隙并可能反转迁移方向，低质量行星则表现出随机向外迁移。
2023-05-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Turbulence destroys thermal lobes around Mars-sized planetary embryos
Charles University（查理大学）；Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学天文研究所）
研究湍流对行星胚胎周围热 lobes 的影响，发现湍流会破坏热 lobes，导致扭矩呈现强烈振荡，表明在湍流盘中质量在0.03M_⊕到1M_⊕范围内的行星经历随机迁移。
2026-03-18 astro-ph.EP
