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
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
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
Halting Migration: Numerical Calculations of Corotation Torques in the Weakly Nonlinear Regime
行星在它们形成的年代可能会迁移，这是由于它们所居住的原行星盘中的引力扭矩的影响。对于等温盘中的低质量行星，已知由于其对盘的线性扰动，行星上存在强烈的负扭矩，导致快速向内迁移。目前的研究表明，在这些相同的等温盘，对于中等质量的行星，有一个强大的正非线性共转扭矩由于气体被拉通过间隙的影响马蹄形轨道。对于中等质量的行星，这种正扭矩可以部分或完全抵消线性（I型）扭矩，导致更慢或向外迁移，即使在等温盘中。这种效应对于超级地球和次类木行星来说是最显著的，在从低质量线性扰动到非线性间隙开放行星的过渡期间，当行星打开了所谓的“部分间隙”时。在这项研究中，行星盘相互作用的数值计算明确计算这些扭矩，并根据经验构建在这个弱非线性制度的迁移率的缩放。这些结果发现，对于质量在20 - 100地球质量范围内的行星来说，向外迁移是可能的。
2015-05-04 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
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
Migration of low-mass planets in inviscid disks: the effect of radiation transport on the dynamical corotation torque
本研究通过无粘性二维流体动力学模拟，发现辐射冷却引发的斜压强迫会削弱低质量行星的动力学共转力矩，使其向内迁移速度加快2-3倍，同时指出自洽处理辐射扩散对准确估算迁移速率的关键作用。
2024-01-31 astro-ph.EP
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
Recent developments in planet migration theory
行星迁移是指一颗正在形成的行星由于与其母原行星盘的潮汐相互作用而导致其半长轴漂移的过程。评估嵌入行星迁移的关键量之一是盘和行星之间的潮汐扭矩，它有两个组成部分：Lindblad扭矩和共转扭矩。我们回顾了最新的结果上的两个扭矩组件的行星在圆形轨道上，特别强调的各种过程，引起额外的，大的组件的共转扭矩，和那些有助于饱和的扭矩。这些额外的共转力矩分量可以帮助解决最近行星人口合成模型所暴露的缺点。我们还回顾了最近的结果，关于迁移的巨行星刻在光盘的差距（II型迁移）和迁移的亚巨行星，在大规模的光盘（III型迁移）打开部分差距。
2012-03-15 astro-ph.EP
Low mass planet migration in magnetically torqued dead zones - II. Flow-locked and runaway migration, and a torque prescription
我们研究了低质量行星在层流原行星盘中的迁移，在驱动径向气体流动的死区中通过大规模磁场穿过。如在文件I中所示，一个动态的共转扭矩的出现，由于流动引起的不对称变形的共转区域和不断变化的涡度之间的对比度振动马蹄形材料和背景盘流。使用模拟层流扭矩盘包含迁移行星，我们证明了存在的四个不同的迁移制度中预测的文件I。在两个区域中，迁移近似锁定于向内或向外的径向气流，而在其他区域中，行星经历向外的失控迁移，最终稳定到快速稳定的迁移。此外，我们证明扭矩和迁移逆转引起的中平面磁应力，与分叉依赖于光盘表面密度。我们开发了一个快速迁移的模型，并显示为什么向外失控饱和到一个稳定的速度，并检查其终止由于改变当地的光盘条件的现象。我们还开发了一个分析模型的共转扭矩在晚些时候，包括粘度，适用于光盘，维持适度的湍流。最后，我们使用模拟结果开发扭矩处方列入人口合成模型的行星形成。
2018-04-06 astro-ph.EP
On the width and shape of the corotation region for low-mass planets
我们研究嵌入式，低质量行星的共轨流。我们提供了一个简单的半解析模型的共旋区域，随后进行了比较，高分辨率的数值模拟。利用该模型导出了马蹄形区半宽x_s的表达式，在零软化极限下，其表达式为x_s/r_p = 1.68（q/h）^（1/2），其中q为行星与中心恒星的质量比，h为盘的长宽比，r_p为轨道半径。这与模拟测量的相同数量非常一致。这一结果表明，马蹄形阻力是约一个数量级大于线性共转扭矩在零软化极限。因此，马蹄形阻力，其符号取决于特定涡度的梯度，对于估计作用在行星上的总扭矩是重要的。我们进一步指出，即使对于小质量行星x_s << H，像Lindblad尾流这样与共转有~ a压力标度高度H的径向分离的现象也会影响x_s。其效果是使流线变形，并通过背压的作用使x_s减小.当引力软化参数较小，行星质量较大时，这种效应减弱，此时x_s与H相当。
2009-01-15 astro-ph.EP
Numerical study of coorbital thermal torques on cold or hot satellites
我们评估的热扭矩嵌入在气态原行星盘热扩散，通过高分辨率的三维流体动力学模拟的低质量行星。我们确认，热扭矩基本上取决于行星和它的共转之间的偏移，并找到一个很好的协议与分析估计时，这个偏移量是小的热扰动的大小相比。对于较大的偏移量，可能会达到一个大的压力梯度或一个小的热扩散率的光盘，热扭矩趋于渐近值广泛兼容的结果，从动态摩擦计算在未剪切介质。我们进行了收敛性研究，发现热扰动必须解决在典型的10个区域的体面协议与分析预测。我们发现，光度在净热扭矩变化的迹象匹配的线性理论预测的几个heterogenes。我们的研究证实，热扭矩通常取代Lindblad和共转扭矩几乎一个数量级的低质量行星。随着行星质量的增加，我们发现热力矩与Lindblad和共转力矩的比值逐渐减小，并且热扰动越来越被马蹄形流扭曲。总的来说，我们发现，热扭矩是占主导地位的质量高达一个数量级以上，在最近的模型中实现的行星人口合成。最后，我们简要地讨论了恒星或中等质量的物体嵌入在周围的活动星系核盘的情况。
2020-11-25 astro-ph.EP
Low mass planet migration in Hall-affected disks
原行星盘的非理想磁流体动力学模拟的最新进展表明，它们不是传统的湍流（粘性）吸积盘，而是具有由大尺度风力矩驱动的吸积的大部分层流。这些磁盘可能是由霍尔效应产生的大规模水平磁场线程。我们已经研究了嵌入在这样一个磁盘的低质量行星的共转区域的动态和相关的迁移扭矩的演变。这些盘缺乏强的湍流和相关的湍流扩散，并且磁场和径向气流的存在呈现出在先前的共旋扭矩理论的适用性之外的情形。我们总结了共转力矩的解析分析，给出了详细的数值方法，特别是不同的数值方案的无粘问题的相对优点。
2018-06-18 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
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
Turbulent Disk Viscosity and the Bifurcation of Planet Formation Histories
ALMA对少数但越来越多的原行星盘样本中的尘埃环/间隙结构的观测可以用大圆盘半径行星的存在来解释-但这些行星的起源仍然存在争议。我们进行行星形成模拟使用半解析模型的HL Tau磁盘的增长和迁移的数百个行星胚胎最初分布在整个磁盘，假设一个高或低的湍流$α$粘度。我们已经发现，有一个分叉的迁移历史中形成的行星作为一个结果，改变磁盘的粘度。在我们的高粘度磁盘，向内迁移占主导地位，并产生紧凑的行星系，只有在5 au左右的水冰线行星捕获锻炼。然而，在我们的低粘度模型中，低质量行星可以向外迁移到其初始轨道半径的两倍，由位于热转换附近的径向延伸区域的强向外指向的共转扭矩驱动（恒星对磁盘的辐射加热与粘性加热相当）-最终向内迁移。我们推导出行星质量的解析表达式，在那里的共转扭矩占主导地位，并发现这个“共转质量”的规模为$M_{\rm p, corot} \sim α^{2/3}$。如果圆盘风主导着共转力矩，则共转质量与风的强度成线性比例。我们建议，所观察到的分叉盘人口统计成大多数的紧凑的尘埃盘和少数的扩展环/间隙系统是整个磁盘人口的粘度分布的结果。
2022-02-04 astro-ph.EP
The structure of terrestrial bodies: Impact heating, corotation limits and synestias
在吸积过程中，地球上的天体会达到各种各样的热状态和旋转状态，并伴随着物理结构（大小、形状、压力和温度分布等）的重大变化。然而，在大多数岩石行星形成和演化的研究中，结构的变化被忽视了。在这里，我们提出了一个新的代码，HERCULES，解决了行星的平衡结构作为一系列重叠的恒定密度的球体。使用HERCULES和光滑粒子流体动力学代码，我们表明，类地天体显示出戏剧性的形态范围。对于任何旋转的行星体来说，都存在一个热极限，超过该极限，赤道处的旋转速度与克卜勒轨道速度相交。超过这个共转极限（CoRoL），一个热的行星体形成一个结构，我们称之为synestia，其中一个共转的内部区域连接到一个盘状的外部区域。通过分析巨型撞击的计算和行星形成的模型，我们发现典型的岩石行星在吸积过程中多次蒸发。对于成长中行星的预期角动量，大部分撞击后的天体将超过CoRoL并形成Synestias。在吸积过程中，热旋转状态的普遍出现对行星形成和最终行星的性质有着重要的影响。特别是，撞击后天体的结构影响到控制吸积、核心形成和内部演化的物理过程。合生体还导致了卫星形成的新机制。最后，类地天体的各种可能结构也扩大了岩石系外行星的质量半径范围。
2017-05-22 astro-ph.EP
Fast migration of low-mass planets in radiative discs
低质量行星会经历I型迁移，这一过程在行星系的演化过程中扮演了关键角色。假设行星在一个固定的圆形轨道上运行，推导出了圆盘力矩的解析公式。然而，最近的工作表明，在等温盘，迁移的原行星也可能会经历动态的共转扭矩与行星漂移率的比例。本研究的目的是探讨是否动态共转力矩也可以影响迁移的低质量行星在非等温盘。我们进行了二维辐射流体动力学模拟，以检查迁移的原行星作为光盘质量的函数的轨道演化结果。我们发现，一个原行星可以进入一个快速的迁移制度时，它在由熵相关的马蹄形阻力和Toomre稳定性参数设置的方向迁移时，是小于一个阈值，低于该阈值的马蹄形区域收缩成蝌蚪状区域。在这种情况下，行星附近会出现一个密度不足的被困区域，与周围的圆盘相比，熵过剩。如果粘性和热扩散率足够小，使得在迁移过程中熵过剩守恒，那么行星就会经历由流过行星轨道的物质产生的强大的共转扭矩。在快速迁移过程中，我们观察到一个原行星可以通过静态扭矩预测的零扭矩线。我们还发现，快速迁移可能有助于破坏胚胎会聚迁移形成的平均运动共振。
2015-08-31 astro-ph.EP
Type I planet migration in weakly magnetised laminar discs
[摘要]在流体动力盘模型中，低质量行星的迁移已经研究了三十多年，但原行星盘中磁场的影响鲜为人知。当圆盘的磁场足够强以防止马蹄运动时，由磁共振产生的扭矩代替了共转扭矩。对于足够弱的磁场，马蹄运动和共转力矩存在，最近的湍流MHD模拟报告了存在一个新的组成部分的共转力矩的平均环向场的存在。本文的目的是探讨这种新的共转力矩的物理来源和性质。我们进行了MHD模拟的低质量的行星嵌入在一个2D层流盘线程由弱环形磁场，与湍流的影响建模的粘度和电阻率。我们确认，之间的相互作用的磁场和马蹄运动的结果在一个额外的行星上的共转扭矩，我们称之为磁流体动力学扭矩过剩。它是由磁场沿着行星马蹄形区域下游分界线的积累造成的，这导致了该位置的方位角不对称的低密度区域。的MHD扭矩过剩的属性的特征在于通过改变的密度，温度和磁场剖面的斜率，以及扩散系数和磁场的强度。磁流体动力学扭矩过剩的迹象只取决于密度和温度梯度，是积极的档案预计在原行星盘。其大小又主要由磁场的强度和湍流电阻率决定。即使磁压力小于热压力的百分之一，磁流体动力学扭矩过剩也足以逆转迁移。
2013-01-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Coorbital thermal torques on low-mass protoplanets
利用线性微扰理论，我们研究了嵌入在具有有限热扩散率的气态原行星盘中的低质量行星所受到的扭矩。当行星没有向周围的圆盘释放能量时，热扩散的主要影响是软化行星附近的焓峰，这导致轨道两侧出现两个寒冷而密集的叶瓣，其尺寸小于圆盘的厚度。叶片在行星上施加相反符号的扭矩，每个扭矩的大小与单侧Lindblad扭矩相当。当行星偏离共转时，叶瓣是不对称的，行星受到一个净扭矩，即“冷”热扭矩，其大小取决于到共转的距离与叶瓣大小的相对值$\sim\sqrt{χ/Ω_p}$，$χ$是热扩散率，$Ω_p$是轨道频率。我们认为，这种效应对应于最近在数值模拟中报告的名为“冷指”的现象，我们认为，它构成了地球质量以下天体迁移的主要模式。当这颗行星发光时，释放到周围圆盘中的热量会导致额外的扰动，这种扰动以热的低密度叶的形式出现。他们给出了一个扭矩，在以前的工作中命名为加热扭矩，具有类似的表达式，但相反的符号，冷的热扭矩。
2017-09-14 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
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
On type-I migration near opacity transitions. A generalized Lindblad torque formula for planetary population synthesis
我们给出了一个表达式的Lindblad扭矩作用于低质量的行星嵌入在一个原行星盘是有效的，即使在位置的表面密度或温度分布不能近似的幂律，如不透明度过渡。在这样的位置，林德布拉德扭矩是已知的遭受强烈偏离其标准值，具有潜在的重要意义的I型迁移，但潮汐相互作用的全面治疗是繁琐的，并不适合行星人口合成模型。我们提出的表达式，保留了简单的标准Lindblad扭矩公式，并给出了准确地再现那些数值模拟的结果，即使在磁盘温度发生突变的位置。我们的研究是通过定制的数值模拟在低质量的制度，在局部等温磁盘，并通过总结在每个Lindblad共振充分分析扭矩估计获得的线性扭矩估计相比。我们修改后的Lindblad扭矩表达式的功能依赖性建议的Lindblad共振，主要有助于扭矩的偏移的估计，在一个磁盘的温度或表面密度的急剧梯度，而新的条款的数值系数进行调整，以寻求与数值协议。作为副作用的结果，我们发现，涡度相关的共转扭矩经历了一个不透明的过渡，可以抵消迁移的推动，我们从数值模拟中发现的证据表明，线性共转扭矩具有不可忽略的依赖于温度梯度，在局部等温磁盘。
2012-06-13 astro-ph.EP
Towards a better understanding of tidal dissipation at corotation layers in differentially rotating stars and planets
星-行星潮汐相互作用在近距离行星系统的动力学演化中起着重要的作用。本文研究了恒星/行星对流区中潮汐惯性波的传播和耗散。我们考虑到纬度差异旋转的背景流，类似于在像太阳这样的低质量恒星的信封中观察到的。以前的工作已经表明，差异旋转显着改变惯性波的传播和耗散特性。特别是，当多普勒频移的潮汐频率消失在流体中，一个临界层的形式，潮汐耗散可以大大增强。我们目前的工作发展了一个局部的分析模型，以更好地了解潮汐强迫惯性波在临界层的传播和耗散特性。
2017-10-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
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
3D Simulations of Planet Trapping at Disc-Cavity Boundaries
低质量行星和巨行星胚胎的向内迁移可以由于共轨共转力矩而停止在盘腔边界处。我们进行了第一次全球三维（3D）模拟行星迁移的盘腔边界，并已表明，边界是一个强大的陷阱，低质量的行星和胚胎。一个原行星盘可能在离恒星不同距离的地方有几个这样的捕获区域，例如在恒星磁层的边缘，死区的内缘，尘埃升华半径和雪线。共转陷阱位于不同的距离，从一个恒星，并在光盘分散阶段向外移动，可能会解释所观察到的均匀分布的低质量行星与距离他们的主恒星。
2019-02-22 astro-ph.EP
Buoyancy torques prevent low-mass planets from stalling in low-turbulence radiative disks
本文通过全局三维无黏辐射流体动力学模拟发现，辐射冷却仅部分阻尼浮力产生的负动力学共转力矩，使低质量行星在低湍流辐射圆盘中持续快速内迁。
2024-06-12 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
Impacts of Tidal Locking on Magnetospheric Energy Input to Exoplanet Atmospheres
本研究通过MHD模拟发现，潮汐锁定系外行星的跨极盖电位高于快速自转行星，且差异在极端太阳风条件下持续存在，但共转变化对地球大小行星影响甚微，凸显了共转动力学与行星大小的重要性。
2025-05-22 astro-ph.EP physics.space-ph
The role of disc torques in forming resonant planetary systems
对行星迁移以及共振系统的形成进行建模的最准确方法是使用流体动力学模拟。通常，作用在行星上的力（扭矩）是用来自气体盘和恒星的力计算的，而气体加速度是用压力梯度、恒星和行星的引力计算的，忽略了它自己的引力。对于非迁移，忽略圆盘重力导致一致的扭矩计算，而对于迁移情况，则不一致。我们的目标是研究这种不一致的扭矩计算会对双行星系统的最终配置产生多大影响。我们的重点将放在低质量行星上，因为开普勒巡天发现的大多数多行星系的质量都在10个地球质量左右。执行流体动力学模拟的行星盘相互作用，我们测量的扭矩非迁移和迁移行星的各种光盘质量以及密度和温度的斜率，并不考虑光盘自重。使用这些数据，我们找到了一个关系，量化的不一致性，使用它在N体代码，并进行扩展的参数研究建模迁移的行星系与不同的行星质量比和磁盘表面密度，为了调查的影响的扭矩不一致的架构上的行星系。不考虑圆盘的自重力会在迁移的行星上产生人为的更大的扭矩，这会导致更紧密的行星系。在表面密度曲线较陡的制动盘中，该扭矩与正确值的偏差较大。在多行星系的流体动力学建模中，考虑扭矩修正是至关重要的，否则结果有利于更紧凑的系统。
2020-02-19 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
Torque wiggles -- a robust feature of the global disc-planet interaction
本研究发现原行星盘与行星相互作用中存在稳健的力矩摆动现象，通过解析理论、线性计算与模拟揭示其成因与特性，指出其在线性区影响较弱但非线性区重要性会提升。
2023-06-12 astro-ph.EP
Population synthesis of planet formation using a torque formula with dynamic effects
对行星形成的人口综合研究表明，只有当实际的I型迁移时间尺度比线性理论推导的时间尺度至少长一个数量级时，才能再现与观测一致的分布。虽然过去的研究考虑了原行星胚胎的I型迁移的影响，但在大多数情况下，他们使用了基于等温盘中静态扭矩的传统公式，并采用了一个缩减因子来解释机制细节的不确定性。然而，除了静态扭矩外，迁移行星还会经历与迁移率成比例的动态扭矩。这些动态扭矩可以影响行星迁移和预测行星人口。在本研究中，我们通过考虑动态校正推导出了I型迁移的新扭矩公式。该公式被用来进行人口合成模拟与动态转矩的影响。在许多情况下，动态效应大大减缓了内移。对于静态扭矩的情况下，气体巨星的形成有效地抑制了I型迁移，但是，当考虑到动态效应，相当一部分的核心幸存下来，成长为气体巨星。
2016-04-14 astro-ph.EP
Quantifying the Impact of the Dust Torque on the Migration of Low-mass Planets II: The Role of Pebble Accretion in Planet Growth within a Global Planet Formation Model
本文在含气体、尘埃演化及卵石吸积的全球行星形成模型中量化尘埃扭矩，发现其可驱动冰线内行星显著外迁，并缓解冰线外行星内迁。
2025-05-15 astro-ph.EP
Planetary Torque in 3D Isentropic Disks
行星迁移本质上是一个三维（3D）问题，因为地球大小的行星核心深深嵌入原行星盘中。由于对分辨率的陡峭要求，这些3D磁盘的模拟仍然具有挑战性。使用两个不同的流体动力学程序，FARGO 3D和PEnGUIn，我们模拟了盘-行星相互作用的1至5地球质量的行星嵌入等熵盘。我们测量行星上的扭矩，并确保测量结果在分辨率和两个代码之间收敛。我们发现，扭矩是独立的平滑长度的行星的潜力（$r_{\rm s}$），它有一个弱的依赖于绝热指数的气体盘（$γ$）。扭矩值对应于向内迁移速率，定性上类似于先前的线性计算。我们使用FARGOCA进行额外的模拟与明确的辐射转移，并再次找到3D模拟和现有的扭矩公式之间的协议。我们还提出了行星周围的流动模式，并表明，积极的流动是存在于行星的希尔球，和dupronal漩涡脱落下游。在我们的研究中，较小的$r_{\rm s}$或$γ$在行星附近的垂直流速更快，最小的$r_{\rm s}$和$γ$达到超音速。
2017-01-11 astro-ph.EP
Tidal evolution of planets around brown dwarfs
由于褐矮星的类地行星形成区域非常靠近，因此围绕褐矮星（BD）运行的行星的潮汐演化是一个有趣的案例研究。事实上，BD的宜居带范围约为0.001至0.03 AU，质量最低的BD位于罗氏极限的内部。与恒星相比，BDs随着年龄的增长而旋转。因此，共转距离向内移动。这对BD周围行星的潮汐演化具有重要意义。我们使用了一个标准的平衡潮汐模型来计算一个大的合奏行星BD系统的轨道演化。我们测试了许多参数的影响，如初始半长轴和偏心率，BD的旋转周期，BD和行星的质量，以及潮汐耗散因素。我们发现，所有的行星，形成在或超过共转距离和初始偏心率小于\sim 0.1被排斥的BD。一些最初在同转轨道内部的行星，如果它们向内的潮汐演化比BD的自旋演化慢，则可以存活下来，但大多数最初靠近BD的行星会落在BD上。我们发现，潮汐演化的最重要的参数是相对于共转距离的初始轨道距离。有些行星可以在宜居带中生存一个亿年的时间尺度，尽管在许多情况下，宜居带向内移动，仅仅在几十到几百亿年的时间内就超过了行星的轨道。幸存的行星的轨道周期可能小于10天（小至10小时），因此它们可以通过凌日观测到。
2011-09-13 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
A generic frequency dependence for the atmospheric tidal torque of terrestrial planets
热大气潮汐对类地行星的自转有很强的影响。它们可以将这些行星锁定在异步旋转的平衡状态。我们的目的是表征潮汐力矩的依赖性，从半日热潮汐潮汐的潮汐频率，行星轨道半径，和大气表面压力。潮汐扭矩计算从全三维模拟的大气气候和平均流量使用通用版本的LMDZ大气环流模式（GCM）的情况下，氮占主导地位的大气。数值结果进行了讨论的帮助下，更新的线性分析框架。功率标度律的演变与行星轨道半径和表面压力的扭矩。潮汐扭矩表现出i）在同步附近的热峰，ii）与高频范围中的兰姆模式的激发相关联的共振峰，以及iii）在这些共振之外的明确定义的频率斜率。我们的线性理论很好地解释了这些特征。无论恒星与行星之间的距离和表面压力如何，扭矩频谱--当用相关的幂律重新标度时--总是呈现出相同的行为。这使我们能够提供一个单一的和易于使用的经验公式描述的大气潮汐扭矩在整个参数空间。有了这样一个公式，大气潮汐扭矩的影响可以在行星旋转动力学的进化模型中以计算效率高且相对准确的方式实现。
2019-02-01 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
Dust back-reaction on gas around planets modifies the cold thermal torque
Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学天文研究所）；IRAP, Université de Toulouse, CNRS, UPS（图卢兹大学空间物理研究所）；Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung（马克斯·普朗克太阳系研究所）；Division of Space Research & Planetary Sciences, Physics Institute, University of Bern（伯尔尼大学物理学院空间研究与行星科学系）；Max-Planck-Institut für Astronomie（马克斯·普朗克天文学研究所）；Fakultät für Physik, Universität Duisburg-Essen（杜伊斯堡-埃森大学物理学院）；Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology（加州理工学院喷气推进实验室）；Charles University, Faculty of Mathematics and Physics, Astronomical Institute（查理大学数学与物理学院天文研究所）
尘埃反作用力显著影响行星径向迁移，当斯托克斯数大于10^-2时，尘埃扭矩主导，否则总扭矩由气体部分决定。
2025-11-03 astro-ph.EP
Migration rates of planets due to scattering of planetesimals
行星迁移是由于它们从分散的固体（微行星）体中经历的反冲。一阶，由内部和外部盘施加的扭矩抵消，类似于抵消来自与气体的重力相互作用的扭矩（I型迁移）。假设弥散主导的制度和幂律的特点是指数α和β的表面密度和偏心率的轮廓，我们计算的净扭矩的行星。我们考虑远距离相遇和近距离（轨道交叉）相遇。我们发现，近距离和远距离碰撞力矩的α和β依赖性具有相反的符号，并且力矩对偏心率梯度（β）特别敏感。与密度波激发的I型迁移相比，由于富气盘中固体的表面密度较低，星子驱动的迁移速率通常较低，尽管当它们的偏心率和倾角较小时，这可能部分或全部抵消。允许反馈的行星上的星子盘通过粘性搅拌，我们发现，在一定条件下，一个自我调节的迁移的情况下出现，其中的行星迁移在一个稳定的步伐，接近相应的单边扭矩的速率。然而，如果当地的星子盘质量与行星质量之比很低，迁移就会停滞。我们量化了三种迁移制度的界限。
2012-07-30 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
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
Spin Dynamics of Extrasolar Giant Planets in Planet-Planet Scattering
行星-行星散射最能解释太阳系外巨行星的离心率分布。过去的文献表明，行星的轨道演变是由于行星-行星散射。本文研究了双行星系统中行星-行星散射中行星的自旋演化。自旋可以显着演变，由于自旋-轨道耦合可能通过演变的自旋和轨道进动在行星-行星散射阶段。行星自转的主要扭矩来源是恒星扭矩，行星平面扭矩的贡献可以忽略不计。作为自旋演化的结果，行星最终可能会像我们太阳系中的行星一样具有显著的平行度（行星自身轨道法线与自旋轴之间的角度）。
2021-03-29 astro-ph.EP
Quantifying the Impact of the Dust Torque on the Migration of Low-mass Planets
本研究基于尘埃扭矩测量与标准盘模型，量化固体扭矩对低质量行星迁移的影响，证明其可逆转向内迁移并重塑行星胚胎形成历史。
2023-05-03 astro-ph.EP
Ring dynamics around non-axisymmetric bodies with application to Chariklo and Haumea
最近在半人马座小天体Chariklo和矮行星Haumea周围发现了密集而狭窄的环，同时怀疑在半人马座凯龙星周围。它们是在太阳系中除巨行星外的其他地方观察到的第一个环。与后者类似的是，小天体的引力场可能表现出大的非轴对称项，在物体的自旋和环粒子的平均运动之间产生强烈的共振。在这里，我们展示了Chariklo和Haumea的适度地形特征或伸长解释了为什么它们的环相对远离中心体，当缩放到巨行星的时候。林德布拉德型共振实际上在十年时间尺度上清楚地表明，初始碰撞盘跨越了共转共振（粒子的平均运动与物体的自旋速率相匹配）。在共转半径内的圆盘物质迁移到物体上，而在共转半径外的物质被推到1/2共振之外，在1/2共振中，粒子完成一次旋转，而物体完成两次旋转。因此，非轴对称物体周围的环的存在要求1/2共振位于物体的罗氏极限内，有利于被环包围的快速旋转体。
2018-11-23 astro-ph.EP
Extended Transiting Disks and Rings Around Planets and Brown Dwarfs: Theoretical Constraints
新形成的行星（或棕矮星）可能拥有盘或环，占据行星希尔球的相当一部分，并延伸到拉普拉斯半径之外，在那里来自主恒星的潮汐扭矩超过来自扁圆行星的扭矩。这样的圆盘/环可以表现出独特的、可检测的凌日信号，只要圆盘/环与行星的轨道平面明显不对准。有初步证据表明，年轻的K5恒星1 SWASP J140747-354542周围有一个扩展的环系统。我们提出了一个一般的理论研究的倾斜（翘曲）的轮廓下，从中央恒星的潮汐扭矩，从扁圆行星的扭矩和磁盘的自引力的综合影响的环行磁盘。我们计算了稳定状态的翘曲轮廓（“广义拉普拉斯曲面”），并研究了磁盘的相干进动的条件。我们发现，要保持不可忽略的扩展外盘和行星的轨道平面之间的错位，并确保连贯的磁盘进动，磁盘的表面密度必须足够大，使自重力扭矩克服来自中央恒星的潮汐扭矩。我们的分析和定量结果可以用来限制过境环行星盘的参数，可能会被发现在未来。
2016-10-11 astro-ph.EP
Thermal torque effects on the migration of growing low-mass planets
当行星成长时，角动量与原行星盘气体部分的交换产生净扭矩，导致行星的半长轴发生变化。对于低质量的行星不能在气体盘上打开一个缺口，这种状态被称为I型迁移。先驱者在等温盘中研究了这种机制，发现了快速向内的I型迁移率，无法重现太阳系外行星的观测特性。在过去的几年中，已经作出了一些改进，以扩大研究的I型迁移率的非等温磁盘。此外，最近的研究表明，如果考虑到由于固体吸积而导致的行星光度，向内迁移可能会减慢甚至逆转。在这项工作中，我们研究的行星形成过程中纳入，并比较，更新的I型迁移率的非等温光盘和行星的光度超过这样的利率的作用。我们发现，后者可能对行星演化产生重要影响，为成长中的行星产生显著的向外迁移。
2019-04-24 astro-ph.EP
Planet-Disk Interactions and the Convective Overstability. I. Low Mass Planets
Iowa State University（爱荷华州立大学）；Institute of Astronomy and Astrophysics, Academia Sinica（中央研究院天文及天文物理研究所）；National Center for Theoretical Sciences（国家理论科学中心）
研究低质量行星在原行星盘中的迁移机制，发现对流过不稳定性可显著延长迁移时间，影响超级地球形成窗口。
2026-02-17 astro-ph.EP
Dust torques for realistic dust size distributions
Università degli Studi di Padova（帕多瓦大学）；Ludwig-Maximilians-Universität München（慕尼黑大学）
该研究通过PLUTO代码的二维流体动力学模拟，探究实际尘埃尺寸分布下低质量行星的尘埃扭矩，发现其由最大颗粒主导且对最大尺寸敏感，推导了适用于种群合成模型的标度律。
2026-08-28 astro-ph.EP
Torque on an exoplanet from an anisotropic evaporative wind
来自短周期地球和海王星质量系外行星的风，由年轻恒星的高能辐射驱动，可能会蒸发行星质量的很大一部分。如果来自蒸发风的动量通量与行星/恒星轴不一致，那么它可以对行星的轨道施加扭矩。使用稳态一维蒸发风模型，我们估计这个扭矩使用的滞后角，取决于产品的速度的行星的上层大气和流动的时间尺度风达到其音速半径。我们还估计了随时间变化的一维流体动力学模拟的动量通量。我们发现，只有在一个非常狭窄的制度，在行星半径，质量和恒星辐射通量是风能够施加一个显着的扭矩对行星的轨道。类似于雅科夫斯基效应，如果大气环流是超旋转的，风会使行星向外漂移，如果环流是逆行的，风会使行星向相反的方向漂移。一个接近超级地球质量的行星在风中失去了大部分质量，可能会漂移其半长轴的百分之几。虽然这种变化很小，但它限制了开普勒36 b和c等共振对的演化。
2015-04-07 astro-ph.EP
Planet-Disk interaction in 3D: the importance of buoyancy waves
我们进行了局部三维（3D）流体动力学模拟的行星盘相互作用的分层盘具有不同的热力学性质。我们发现，每当在磁盘的Brunt-Vaisala频率（N）是非零的，行星施加一个强大的扭矩在磁盘上的行星附近，在传统的“扭矩截止”减少。特别是，这是真实的绝热扰动与等温密度结构的磁盘，应该是典型的中心照射的原行星盘。我们确定这个力矩与浮力波，这是激发（当N是非零）接近行星，在一个磁盘尺度的高度从它的轨道。这些波引起的密度扰动与特征的三维空间模式，这是在密切的协议与线性色散关系的浮力波。由于这些波的扭矩可以高达百分之几十的总行星扭矩，这是不预期的基础上的分析计算限于轴对称或低m模式。在行星周围，在原行星盘的内部密集区域，浮力波应该是无处不在的，在那里它们可能会影响行星的迁移。
2012-09-19 astro-ph.EP
Orbital migration of interacting low-mass planets in evolutionary radiative turbulent models
局部等温盘对嵌入行星施加的扭矩导致快速向内迁移。最近的工作表明，在没有局部等温假设的情况下建立热力学模型，揭示了嵌入行星上的净扭矩为正的区域，导致行星向外迁移。当一个负扭矩的区域直接位于其外部时，内部区域中的行星向外迁移，外部区域中的行星向内迁移，在扭矩为零的地方会聚。我们将扭矩从一个不断发展的非等温盘到N体模拟研究的行为的行星或行星胚胎在会聚区相互作用。我们发现，相互作用不会从会聚区喷射物体。在我们研究的1000万年周期内，层流盘中的少数物体进入了近共振轨道，并保持稳定。然而，无论是增加行星的数量，还是包括一个相关的随机力来代表湍流，都会驱动收敛区的轨道交叉和合并。这些过程可以在200万到300万年内从地球质量以下的胚胎中建造出质量为地球质量10倍的气体巨核。
2012-02-16 astro-ph.EP
