Eccentric discs as a gateway to giant planets outward migration
Università degli Studi di Milano（米兰大学）；University of Cambridge（剑桥大学）；University of Leeds（利兹大学）
本研究通过Fargo3D模拟探究巨行星迁移方向与间隙深度参数K的关联机制，发现高K行星会经历向内到向外再停滞的迁移过程，该过程由1:2与1:3外林德布拉德共振的面密度比调控，揭示了间隙轮廓对迁移方向的关键作用。
2025-10-21 astro-ph.EP
Outward migration of a giant planet with a gravitationally unstable gap edge
我们提出了盘行星相互作用的数值模拟，行星打开一个引力不稳定的差距，否则引力稳定盘。在我们的圆盘模型中，外部间隙边缘可能对全球螺旋模式不稳定，我们发现，随着我们增加表面密度尺度，间隙变得更加不稳定，行星向外迁移的速度更快。我们表明，正扭矩是由螺旋臂带入行星共轨区域的材料提供的。这种材料预计将执行马蹄形转向接近的行星，因此扭矩it.Our研究结果表明，标准的II型迁移，适用于巨行星在非自引力粘性盘，很可能会显着修改大规模光盘时，与差距的引力不稳定性发生。
2011-12-07 astro-ph.EP
Long range outward migration of giant planets, with application to Fomalhaut b
最近通过直接成像对系外行星的观测表明，巨行星的轨道距离其中心恒星几十到一百多个AU。这些行星的起源问题挑战了行星形成的标准理论。我们提出了一种新的方法来获得这样远的行星，通过向外迁移的一对行星形成在10 AU区域。两颗在原行星盘的共同间隙中处于平均运动共振的巨行星向外迁移，如果内部的一颗比外部的一颗质量大得多。使用流体动力学模拟，我们表明，它们的半长轴可以增加几乎一个数量级。在一个张开的圆盘中，这对行星应该达到一个渐近半径。这个机制可以解释北落师门b的存在;然后，第二颗更大质量的行星，应该在大约75天文单位处绕着北落师门运行。
2009-10-06 astro-ph.EP
Two phase, inward-then-outward migration of Jupiter and Saturn in the gaseous Solar Nebula
最近的研究表明，如果巨行星经历了向内然后向外的迁移，类地行星和小行星带可以重现（“大钉”; Walsh et al 2011）。向内迁移发生在木星打开一个缺口时，II型向内迁移。当土星到达质量间隙并与木星发生3：2共振时，行星会向外移动。其目的是测试Grand Tack模型的可行性，并研究木星和土星从10个地球质量的核心成长过程中的动态演变。我们已经进行了数值模拟，使用基于网格的流体动力学代码。我们大多数的模拟假设一个等温状态方程的磁盘，但一个子集使用完全辐射版本的代码。对于一个等温盘，木星和土星的两相迁移是非常强大的，并独立于这些行星的质量增长的历史，如果磁盘是足够冷。对于辐射盘，我们发现一些结果与两相迁移和其他更复杂的行为。我们构建了一个简单的，1-D模型的不断发展的粘性磁盘计算磁盘的辐射特性的演变：磁盘从辐射到等温从其最外层区域向内的时间过渡。我们表明，一个两相迁移是一个自然的结果，即使在有限的假设下，等温条件是必需的。因此，我们的模拟提供了强有力的支持，大塔克的情况。
2011-07-28 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
Outward migration of Jupiter and Saturn in 3:2 or 2:1 resonance in radiative disks: implications for the Grand Tack and Nice models
嵌入气体原行星盘中，木星和土星自然陷入3：2共振并向外迁移。这是Grand Tack模型的基础。然而，以前的流体动力学模拟仅限于等温磁盘，具有中等的纵横比和粘度。在这里，我们模拟的气体巨星的轨道演化盘粘性加热和辐射冷却。我们发现木星和土星在中等质量（$M_{disk} \approx M_{MMSN}$，MMSN是“最小质量太阳星云“）盘中以3：2共振向外迁移，粘性应力参数$α$介于$10^{-3}$和$10^{-2} $之间.在相对低质量的圆盘（$M_{disk} \lesssim M_{MMSN}$）中，木星和土星以2：1的共振被捕获，甚至可以在低粘度圆盘（$α\le 10^{-4}$）中向外迁移。这种盘具有非常小的纵横比（$h\sim 0.02-0.03$），其有利于在2：1共振中捕获后向外迁移，如通过等温运行所证实的，其导致$h \sim 0.02$和$α\le 10^{-4}$的类似结果。我们还从我们的流体动力学模拟结果开始，包括2-3个冰巨星，进行了外太阳系的N体运行。气体盘扩散后，一个尼斯模型的不稳定性开始与木星和土星在2：1共振的结果在良好的太阳系的类似。我们的结论是，在一个寒冷的太阳星云，木星和土星之间的2：1共振可以导致系统向外迁移，这可能代表了太阳系演化的另一种情况。
2014-10-02 astro-ph.EP
Influence of viscosity and the adiabatic index on planetary migration
低质量嵌入行星迁移的强度和方向取决于盘的热力学状态，其中内部耗散通过辐射传输平衡，并且迁移可以向外定向，这一过程延长了生长胚胎的寿命。决定盘的结构和迁移方向的非常重要的参数是粘度和绝热指数。在本文中，我们调查不同的粘度处方（α型和常数）和绝热指数对磁盘结构的影响，以及这如何影响嵌入在这样的磁盘行星的迁移率。我们进行三维数值模拟的吸积盘嵌入行星。我们使用显式/隐式流体动力学代码NIRVANA，其中包括全张量粘度和辐射输运的通量限制扩散近似，以及适当的状态方程的分子氢。研究了20颗嵌入地球的行星的迁移。低粘度盘具有较低的温度，嵌入行星的迁移速率趋于等温极限。在这些圆盘中，即使在完全辐射的情况下，行星也会向内迁移。向外迁移的效果只有在盘中的粘度较大时才能维持。总体而言，状态方程的治疗之间的差异似乎发挥更重要的作用，在磁盘具有较高的粘度。绝热指数和粘度的变化改变了将向内迁移与向外迁移分开的零扭矩半径。对于更大的粘度，盘中的温度变得更高，零扭矩半径移动到更大的半径，允许20个地球质量的行星向外迁移，并在更大的径向范围内持续。与巨大的盘质量相结合，这可能允许生长中的原行星核心向外迁移的时间延长。
2013-01-08 astro-ph.EP
Inward and outward migration of massive planets: moving towards a stalling radius
最近对行星主导的II型迁移机制的研究表明，与传统观点相反，大质量行星可以向外迁移。这些研究使用“固定行星”模拟，发现作用在行星上的扭矩符号与参数$K'$（描述行星在圆盘上留下的间隙深度）之间存在相关性。我们进行“活行星”模拟探索一系列的$K'$和光盘质量值来测试和扩展这些结果。在活行星模拟中，行星偏心率的激发打破了迁移率的直接依赖性（半长轴的变化率）对施加的扭矩的影响，这是“固定行星”模拟无法处理的效果。通过将半长轴演变对扭矩的贡献与偏心率演变对扭矩的贡献分开，我们恢复了迁移的幅度和符号与$K'$之间的关系，并认为这种关系可以用相关的间隙深度参数$K$更好地表达。我们提出了一个玩具模型，其中行星迁移的符号在$K$的极限值的变化，通过它，我们探讨行星的迁移粘性演化盘。扭矩反转的存在通过在失速半径处或在其周围的带中积累行星（由行星迁移和盘演化之间的相互作用定义）来塑造行星系统的架构。在这两种情况下，行星都堆积在$1-10$ au区域，不利于热木星通过行星主导的II型迁移形成。
2022-06-16 astro-ph.EP
Stellar irradiated discs and implications on migration of embedded planets I: equilibrium discs
低质量行星迁移的强度和方向取决于盘的热力学。在圆盘中，粘性加热被辐射传输所平衡，迁移可以向外引导，这一过程延长了生长中的行星胚胎的寿命。我们研究了不透明度和恒星辐射对盘热力学的影响。利用由此产生的光盘结构，我们确定向外迁移的区域。我们进行二维数值模拟的平衡盘粘性加热，辐射冷却和恒星辐射。我们使用的流体动力学代码NIRVANA，其中包括一个完整的张量粘度和恒星辐射，以及两个温度求解器，其中包括辐射传输的通量限制扩散近似。利用力矩公式研究了偏移问题。在恒定的不透明度的情况下，我们再现的黑体光盘的分析结果：恒星辐射占主导地位的外部区域-导致耀斑-而粘性加热占主导地位接近恒星。我们发现，光盘的内边缘不应该被显着的恒星辐射膨胀。如果不透明度取决于局部密度和温度，则盘的结构是不同的，并且由于不同不透明度制度之间的过渡，在纵横比H/r中出现几个凸起。圆盘中的隆起可以保护外圆盘免受恒星辐射。恒星辐射是决定盘结构的一个重要因素，并对嵌入行星的迁移产生重大影响。与只有粘性加热的圆盘相比，恒星辐射的圆盘具有一个小得多的行星质量范围的向外迁移区域。这表明，巨行星核心形成的区域较小，这反过来可能导致生长阶段较短。
2012-12-02 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
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
New migration patterns in high planet-star mass ratio systems in disks with low viscosity
Leiden Observatory, Leiden University（莱顿天文台，莱顿大学）；Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）
针对低粘滞盘内高行星-恒星质量比巨行星的迁移机制不明问题，通过FARGO3D流体模拟与解析推导，发现了迁移反转、向外迁移及停滞的新规律，为系外行星形成研究与观测提供理论支撑。
2025-09-19 astro-ph.EP
Planetesimal drift in eccentric disks: possible outward migration
本文研究偏心原行星盘中星子的径向漂移，发现此前基于轴对称盘修正的漂移速率估计在部分条件下高度不准确，星子可能向外漂移并形成稳定吸引子，从而使星子面密度局部增强超过一个数量级。
2024-04-30 astro-ph.EP
Modeling the Migration of Neptune and the Corresponding Resonant Captures
由于与微行星的角动量交换，海王星可能已经向外迁移到现在的位置，并捕获了许多柯伊伯带天体（KBO）进入共振。我们建立了一个半解析模型来模拟海王星的向外迁移和共振捕获过程。我们的模型可以自然地解释海王星目前观察到的半长轴和偏心率。结果表明，目前KBO粒子数比在3：2 ~ 2：1之间的主要原因是KBO粒子的初始密度分布，这可能与原KBO粒子的曳力向内迁移有关.
2013-08-06 astro-ph.EP
Stellar irradiated discs and implications on migration of embedded planets III: viscosity transitions
嵌入的低质量行星的迁移强度和方向取决于盘的结构。在具有有效辐射传输的圆盘中，对于质量超过3-5个地球的行星，迁移可以向外定向。这是由于熵驱动的共转扭矩，这一过程延长了行星胚胎的寿命。我们调查的影响所造成的跳跃的α参数的粘度模型的死区结构中的光盘结构。我们专注于M-dot光盘，它有一个恒定的净质量流量。使用由此产生的光盘结构，我们调查的后果，形成的星子，并确定向外迁移的原行星的区域。我们在r-z平面上对M点圆盘进行了数值模拟。我们使用显式/隐式流体动力学代码FARGOCA，其中包括一个完整的张量粘度和恒星辐射，以及一个两个温度的求解器，其中包括在通量限制扩散近似辐射传输。圆盘内部的粘度转变产生了密度的转变，通过所谓的“行星陷阱”机制阻止了小行星的向内迁移。这一机制也适用于M_P > 0.5M_E的行星。此外，粘度转变改变了圆盘中的压力梯度，这通过流动不稳定性促进了星子的形成。然而，需要粘度的非常陡峭的转变以在盘中的压力冲击中实现。粘度的转变有利于微行星的形成，可以阻止小质量行星（M_P>0.5M_E）的迁移，但不能阻止小行星和微行星在气体拖曳作用下的向内迁移。需要一个非常陡峭的，可能不切实际的粘度梯度来捕获质量较小的行星，并在压力隆起处停止气体拖曳驱动的微行星迁移。
2014-08-05 astro-ph.EP
Mercury as the relic of Earth and Venus' outward migration
尽管在模拟行星形成方面取得了实质性的进展，但水星的小质量，孤立的轨道，以及太阳系中没有轨道周期较短的行星，仍然使数值吸积模型感到困惑。最近的研究表明，如果巨大的胚胎（甚至是巨大的行星核心）在太阳气体盘的最里面形成，它们会向外迁移。这种迁移可能重塑了形成类地行星的物质的表面密度分布，并产生了有利于类水星行星形成的条件。在这里，我们继续开发这个模型与更新套件的数值模拟。我们倾向于这样一种情况，即地球和金星的祖核在更靠近太阳的地方形成，随后通过向现代轨道迁移来塑造水星形成区域。这种快速形成的~0.5地球质量的核心在~0.1-0.5金是一致的现代高分辨率模拟的小行星吸积。在成功的实现中，地球和金星在迁移过程中主要是吸积干燥的顽火辉石类球粒陨石物质，从而为所有四颗类地行星的质量，地球和火星之间的同位素差异以及水星孤立的轨道提供了一个简单的解释。此外，我们的模型预测金星的成分应该与地球相似，并且可能来自更大比例的干燥物质。相反，在我们的模拟中，汞类似物达到了一系列的最终组成。
2021-11-30 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
Stellar irradiated discs and implications on migration of embedded planets II: accreting-discs
嵌入的低质量行星迁移的强度和方向取决于盘的结构。它已被证明，在光盘与粘性加热和辐射传输，迁移可以指向向外。在本文中，我们调查的影响，一个恒定的dM/dt-通量通过光盘，以及光盘的金属盘的热力学的影响。我们专注于dM/dt光盘，其中有一个净质量通量通过他们。利用由此产生的光盘结构，我们确定的区域向外迁移的光盘。我们在二维r-z平面上对dM/dt盘进行了粘性加热、辐射冷却和恒星辐射的数值模拟。我们使用显式/隐式流体动力学代码FARGOCA，其中包括一个完整的张量粘度和恒星辐射，以及两个温度求解器，其中包括在通量限制扩散近似辐射传输。利用力矩公式研究了嵌入行星的迁移。对于具有表面密度和粘性的圆盘，我们发现圆盘的热结构取决于σ_G ν的乘积和重元素的量，而行星的迁移除了上述量外，还取决于粘性本身的量。因此，圆盘结构不能用简单的幂律近似。在盘的寿命期间，盘的结构在内部部分中以非线性方式显著变化。在盘演化的后期，向外迁移只有在盘的金属丰度高的情况下才有可能。对于低金属量，行星将向内迁移，并可能丢失。所提出的盘结构和迁移图对行星的形成有重要影响，因为它们可以暗示不同类型行星的不同形成机制，作为金属丰度的函数。
2014-01-13 astro-ph.EP
Making systems of Super Earths by inward migration of planetary embryos
使用N体模拟与行星盘相互作用，我们提出了一种机制，能够形成紧凑的系统，如开普勒11号热超级地球。最近的研究表明，向外迁移是常见的内部辐射盘。然而，我们发现，两个过程自然倾向于向内迁移的平衡。首先，对于质量小于$4\mearth$的行星胚胎来说，共转力矩太弱，无法产生向外的迁移。第二，多个胚胎的系统产生持续的非零偏心率，这抑制了共转扭矩并再次有利于向内迁移。行星胚胎在真实的圆盘中的迁移和吸积自然会在圆盘内边缘附近的共振链中产生超级地球。它们的紧凑结构与观测到的系统相似。
2013-07-10 astro-ph.EP
Orbital Migration of Protoplanets in a Marginally Gravitationally Unstable Disk. II. Migration, Merging, and Ejection
原行星在边缘重力不稳定（MGU）的盘中形成，无论是核心吸积还是盘的不稳定，都会受到与大质量旋臂的动力学相互作用，可能导致向内或向外的轨道迁移，相互合并，甚至直接从原行星系统中喷出。后一个过程被假设为一个可能的形成场景，意想不到的高频率的非束缚气体巨系外行星（自由浮动行星，FFP）。以前的计算与EDTONS固定网格三维（3D）流体动力学代码发现，原行星的质量从0.01 $M_\oplus$到3 $M_{Jup}$可以经历混乱的轨道演化在MGU磁盘$\sim$ 1000年没有经历单调的向内或向外迁移。在这里，恩佐2.5自适应网格细化（AMR）的三维流体动力学代码是用来遵循的形成和轨道演化的原行星在MGU磁盘长达2000 yrs.The恩佐的结果证实了基本磁盘碎片的EDTONS代码的结果，以及单调向内或向外的轨道迁移的情况下。此外，恩佐模型允许原行星合并，这与EDTONS模型不同，导致恩佐模型中存活1000至2000年的原行星数量显著减少。这些模型还暗示，气态巨行星应该在MGU盘中频繁地被喷射出来，碎片成大量的原行星，支持喷射作为观察到的FFP的可能来源机制。
2022-12-31 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
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
Outward Migration of Terrestrial Embryos in Binary Systems
我们考虑的形成和迁移的原行星胚胎在磁盘周围的恒星在紧联系统（分离约20 AU。在这样的系统中，由于双星伴星的扰动效应，预计逃逸胚形成的初始阶段仅发生在某个临界盘半径a_{crit}内（Thebault et al. 2009）。我们进行n体模拟这样一个人口的内盘胚胎周围的外盘较小的星子的演化。以半人马座α-B为基准参考实例，其中a_{crit}约为0.7天文单位，并使用具有$Σ\propto a^{-3/2}$的最小质量星云模型，我们发现在10^6年（10^7年）内，系统将平均包含迁移到0.9天文单位（1.2天文单位）的胚胎，最外层的平均质量为0.2 M_{earth} 0.4 M_{earth}。改变以增加固体的表面密度或使用更平坦的轮廓都产生增加的胚胎迁移和生长。在一个给定的时间，在这些模拟中，发现最外层胚胎的半长轴的相对变化基本上与a_{crit}无关，我们注意到，超过10^7年的胚胎迁移很少发生。我们的结论是，抑制失控的增长以外的a_{crit}并不意味着在这种紧密的双星系统的可居住区将缺乏可检测的，类地行星，即使a_{crit}在于显着内部的宜居带的内边缘。
2009-09-01 astro-ph.EP
Hydrodynamical Simulations of Planet Rebound Migration in Photo-evaporating Disks
Zhejiang University（浙江大学）；IRAP, Universit{\'e} de Toulouse, CNRS, CNES（法国图卢兹大学IRAP（含CNRS、CNES））；University of Nevada, Las Vegas（内华达大学拉斯维加斯分校）；Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海天文台）；TU Delft（代尔夫特理工大学）
本研究通过二维流体动力学模拟，证实了在光蒸发原行星盘中，海王星质量级行星可因正共转力矩发生反弹外向迁移，而更大质量行星迁移行为各异。
2025-09-08 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
Application of recent results on the orbital migration of low mass planets: convergence zones
以前的模型的组合增长和迁移的原行星需要大的特设减少因子的I型迁移率发现在等温近似。为了消除这些因素，一个简单的半解析模型，结合最近的结果，在非等温磁盘的低质量行星的迁移。它允许向外移民。该模型用于进行行星种群综合计算。在圆盘中发现两个零扭矩点。行星向这些会聚带向内或向外迁移。它们可以通过将物质集中在一点来加速行星的生长。我们还发现，更新的I型迁移模型允许形成两个接近的低质量行星，但也有巨大的行星在大的半长轴。移民过快的问题大大缓解。
2011-01-17 astro-ph.EP
Rocky super-Earths or waterworlds: the interplay of planet migration, pebble accretion and disc evolution
最近的观测发现，在近距离超级地球的尺寸分布中有一个山谷，这被解释为一个路标，表明近距离超级地球的成分大多是岩石。然而，新的模型预测，微行星应该首先在水冰线上形成，这样近距离的行星预计会有大量的水冰成分。在这里，我们通过研究卵石吸积、行星迁移和盘演化之间的相互作用来调查超级地球的水含量。行星的组成取决于它们在整个生长过程中相对于不同凝结锋（冰线）的位置。移徙发挥着关键作用。假设星子开始于水冰线（$r>r_{\rm H_2O}$）或其外部，向内迁移会导致行星离开冰卵石的源区，因此最终的含水量比向外迁移或没有迁移的圆盘低。随着圆盘的演化，水冰线本身向内移动，并在横扫干燥形成的行星时输送水。因此，行星迁移的相对速度和方向以及水冰线的向内漂移是决定行星含水量的核心。如果行星形成开始于水冰线，这意味着热的近距离超级地球（r<0.3 AU），水含量只有几个百分点，是早期气相期间向内行星迁移的路标。另一方面，具有较大水冰含量的热超级地球在水冰线处经历了向外迁移，并且只有在它们的形成完成后才向内迁移，因为它们变得太大而无法包含在向外迁移的区域或共振行星链中。因此，测量热超级地球的水冰含量可能会限制它们的迁移历史。
2019-03-06 astro-ph.EP
Hot super-Earths and giant planet cores from different migration histories
嵌入气态原行星盘中的行星胚胎经历I型轨道迁移。迁移可以是向内或向外，这取决于当地的磁盘属性，但一般来说，只有行星质量超过几个$M_\oplus$可以向外迁移。在这里，我们提出，胚胎的迁移历史决定了它是成为一个炎热的超级地球还是一个巨大行星的核心。当胚胎向内迁移并在盘的内边缘堆积时，热的超级地球（或迷你海王星）系统就形成了。当向内迁移的胚胎变得足够大而转向向外迁移时，巨大的行星核心就形成了。我们提出了这个过程的模拟使用修改后的N体代码，从一群行星胚胎。热的超级地球系统形成共振链，最里面的行星位于圆盘的内边缘或内部。共振链被破坏的后期动力学不稳定性所触发的气体盘的分散。巨大的行星核心向外迁移到零扭矩区域，这些区域向内移动，最终随着磁盘的分散而消失。巨大的行星核心随着这些区域向内迁移，并滞留在约1-5 AU处。我们的模型再现了观测到的太阳系外行星种群的几个特性。当固体中的质量增加时，巨行星核心的频率会强烈增加，这与观测到的巨系外行星-恒星金属丰度相关性一致。热超级地球的频率不是恒星金属丰度的函数，也与观测结果一致。我们的模拟可以再现观测到的超级地球人口的广泛特征。
2014-12-09 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 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
Resonance locking as the source of rapid tidal migration in the Jupiter and Saturn moon systems
木星和土星的内卫星由于行星内部的潮汐能量耗散而向外迁移，其细节仍然知之甚少。我们证明了卫星之间的共振锁定和行星的内部振荡模式可以产生快速的潮汐迁移。共振锁定是由于行星内部结构的演化而产生的，通常会产生与太阳系年龄相当的向外迁移速率。共振锁定预测一个类似的迁移时间尺度，但不同的有效潮汐品质因数$Q$管理每个月亮的迁移。它还预测了几乎恒定的迁移时间尺度的半长轴的函数，从而有效的$Q$值在过去更大。最近对木星和土星的卫星系统的测量发现，有效的$Q$值比预期的要小（并且在卫星之间是不同的），并且对应于$\sim$ 10 Gyr的迁移时间尺度。如果得到证实，这些测量结果与共振锁定作为木星和土星潮汐耗散的主要来源基本一致。共振锁定也提供了解决目前的测量所带来的几个问题：它自然地解释了异常小的$Q$管理土卫五的迁移，它允许土卫二的大加热率，以实现在平衡偏心配置，它解决了进化问题所产生的现代迁移/加热率。
2016-09-10 astro-ph.EP
Planet migration: self-gravitating radiation hydrodynamical models of protoplanets with surfaces
利用三维自引力辐射流体动力学（RHD）模型计算了层流最小质量太阳星云盘中原行星的径向迁移率。原行星可以自由迁移，因此它们的迁移率被测量。对于低质量的原行星（10-50 M_ \oplus），我们发现在局域等温模型和RHD模型之间，迁移时间尺度增加了一个数量级。在高质量区，迁移率变化很小。这些结果是通过在局部等温模型中计算迁移率得出的，然后依次引入自引力和辐射转移，使我们能够隔离附加物理的影响。我们发现，使用局部等温状态方程，没有自引力，我们重现了以前的分析和数值模型获得的迁移率。我们探讨了不同的原行星模型的影响，并改变其假设的半径，迁移。自引力的引入使迁移率略有降低，而惯性质量问题，这已被提出的高质量原行星与环行星盘，再现。在引入辐射转移到低质量原行星模型（\approx 10 M_ \oplus），模拟为小半径吸积点质量，我们发现向外迁移的速度约为两倍的分析向内速率。然而，当以更现实的方式模拟这样一颗原行星时，它的表面可以形成一个深的包层，这种向外的迁移是看不到的。
2010-06-10 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
Dynamical corotation torques on low-mass planets
我们研究扭矩迁移低质量行星在局部等温盘。以前对低质量行星的研究通常将行星保持在固定的轨道上，然后测量行星上的扭矩。除了这些静态扭矩，当行星被允许迁移时，它会经历动态扭矩，这些扭矩与迁移率成正比，其符号取决于背景涡度梯度。我们发现，在比最小质量太阳星云大几倍的圆盘中，这些动力扭矩可以对行星迁移产生深远的影响。向内的迁移可以显著减慢，并且如果静态扭矩导致向外迁移，则动态扭矩可以接管，以失控的方式将行星带过由共转扭矩饱和所设定的零扭矩线。这意味着非等温圆盘中可能向外迁移的区域可能大于仅从静态扭矩得出的结论。
2014-09-01 astro-ph.EP
Planet migration in massive circumbinary discs
本研究通过三维光滑粒子流体动力学模拟，探究大质量环双星盘中宽轨道巨行星的迁移规律，发现双星存在会增强行星迁移与质量增长，且双星参数会影响迁移效果，最终双星周围的宽轨道巨行星轨道比单星周围的更宽。
2024-08-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Concurrent Accretion and Migration of Giant Planets in their Natal Disks with Consistent Accretion Torque
本文通过高分辨率二维与三维流体动力学模拟，自洽研究吸积嵌入天体的迁移，发现木星质量行星在高黏滞盘中可因非对称吸积旋臂向外迁移，转变临界α约为0.003。
2024-06-18 astro-ph.EP astro-ph.HE
Circumstellar dust distribution in systems with two planets in resonance
我们通过数值模拟研究了两颗行星共振锁定和向外迁移对出生地周盘尘埃分布的影响。我们的目标是测试尘埃分布是否表现出独特的特征，这些特征是由行星共振的引力摄动、气体的演化及其对尘埃颗粒动力学的影响之间的相互作用引起的。我们专注于3：2和2：1共振，其中捕获可能是由木星和土星质量的行星的会聚迁移引起的，在共同的间隙形成之前，随后向外（或向内）迁移。模型显示，在尘埃成分中也会形成一个共同的间隙--类似于一个单一的、更大质量的行星会产生的间隙--向外迁移导致尘埃间隙逐渐扩大，并与气体间隙脱钩。随着系统的发展，在尘埃分布中观察到一个明显更宽的间隙，该间隙不再与内部盘区域中的气体间隙重叠。在气隙的外缘，行星的向外迁移产生了密度过大的尘埃粒子，这些尘埃粒子在3：2和2：1共振中的演化方式不同。对于3：2，在间隙的外边缘处的灰尘捕集器是部分有效的，并且颗粒的显著部分通过间隙过滤。对于2：1共振，陷阱是更有效的，很少的颗粒穿过间隙，而绝大多数聚集在间隙的外边缘。
2018-12-18 astro-ph.EP
Global High-resolution $N$-body Simulation of Planet Formation I. Planetesimal Driven Migration
我们研究了在模拟过程中，当包含微行星的自引力时，微行星驱动的向外迁移（PDM）是否发生。我们进行了$N$ -体模拟的大宽度（0.7 - 4AU）的星子盘的范围内的冰线。模拟包括两个阶段。第一阶段的模拟是使用初始质量相同的微行星来观察失控生长阶段。这种失控的增长发生在冰盘的内缘和冰线外的区域。这一结果被用于第二阶段模拟的初始设置，在第二阶段模拟中，冰线外的失控物体被具有大约隔离质量的原行星所取代。在第二阶段的模拟中，原行星向外迁移之后，由于星子的随机速度的增加，迁移停止。由于随机速度的增加，Minton和Levison（2014）中推导的PDM标准之一被打破。在当前的模拟中，没有考虑气盘的影响。这是可能的，气体盘在星子驱动的迁移中起着重要的作用，我们计划在未来的论文中研究它的效果。
2017-02-14 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
Evolution of inclined planets in three-dimensional radiative discs
虽然太阳系中的行星相对于黄道的倾角很小，但越来越多的证据表明，在太阳系外的系统中，倾角可以很大，至少对于近距离的行星来说是这样。改变行星倾角的一个过程是通过行星盘的相互作用。最近的模拟考虑辐射传输表明，迁移和偏心率的演变可以强烈依赖于磁盘的热力学状态。我们扩展了以前的研究，探讨倾斜和偏心轨道上的固定和移动行星的行星盘相互作用。我们还详细分析了盘的热力学性质对嵌入行星轨道演化的影响。原行星盘被模拟为粘性气体，内部产生的耗散通过辐射传输。对于局部等温盘，我们证实了以前的结果，并发现倾斜阻尼和向内迁移的行星核心。当倾角i < 2 H/r时，阻尼是指数的，而当i较大时，di/dt与i^-2成正比。对于辐射盘，行星迁移是非常有限的，只要它们的倾角超过一定的阈值。如果倾斜度被抑制在这个阈值以下，质量高达大约33个地球质量的行星核心开始向外迁移，而较大的核心从一开始就向内迁移。对于所有分析的行星质量，倾角都是阻尼的。在粘性圆盘中，嵌入行星的初始倾角对于所有行星质量都将被阻尼。这种阻尼发生在比迁移时间短的时间尺度上。如果倾角低于某一阈值，则辐射盘中的向外迁移不会受到阻碍。圆形和非倾斜轨道的外移最强。
2011-04-13 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
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
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
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
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 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
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
Effects of global gas flows on type I migration
磁驱动的盘风会改变原行星盘$(r \lesssim 1 {\rm au})$内部区域气体的表面密度斜率。这反过来又会影响行星形成。最近，盘风扭矩的影响已被认为是与建议，它会雕刻的表面密度的磁盘从内部，并会导致全球气体流动（风驱动吸积）。我们的目标是研究全球气体流动对I型迁移的影响，并研究行星形成。一个简化的方法来解决这个问题，N体模拟与孤立质量的行星也进行了。在以往的研究中，由于顺磁吸积引起的气流对共转力矩的减饱和作用，一般都考虑了气流的影响。如果更快的气体流动（例如，风驱动的吸积），减饱和效应可以被修改。在磁共振成像不活跃的磁盘，其中风驱动的吸积占主导地位的磁盘演化，在中平面的气体流动起着重要的作用。如果该流动是快速的，则共转扭矩被有效地去饱和。然后，由于风扭矩，表面密度斜率在内部区域可以是正的，这一事实可以产生向外迁移区域，扩展到超地球质量的行星。在这种情况下，我们观察到没有行星落在N体模拟的中心恒星上，并施加迁移力来重现这种迁移模式。我们还看到，超级地球质量的行星可以进行向外迁移。相对快速的气体流动会影响I型迁移，从而形成近距离行星。
2017-10-03 astro-ph.EP
Migration jumps of planets in transition disks
过渡盘形成了一类特殊的原行星盘，其特征是靠近恒星的盘物质缺乏。在一个子群中，这些圆盘中的内洞可以延伸到几十个au，而观察到的中央恒星上仍然存在质量吸积。我们分析的命题，这种类型的广泛的过渡磁盘所产生的磁盘与嵌入式行星系统的相互作用。我们进行了二维流体动力学模拟的一个扁平的磁盘，无论是局部等温状态方程或考虑辐射效应。两个3到9木星质量的行星嵌入在盘中，由于盘-行星相互作用，它们的动力学演化被跟踪了超过10万年。这些模拟解释了恒星和行星上的质量吸积。我们包括参数适合PDS 70系统的模型。为了评估模型中特征的可观测性，我们进行了合成ALMA观测。对于具有更大质量的内行星的系统，存在两个行星通过Masset-Snellgrove机制以2：1的平均运动共振向外迁移的阶段。在质量足够大的圆盘中，外盘中漩涡的形成可以引发外行星的快速向外迁移，在几千年内它的距离增加了几十个天文单位。稍后，外行星移回内行星，再次与内行星共振。我们把这种新出现的复合现象称为“移民跳跃”。外星系的迁移和迁移跳跃伴随着恒星上的高质量吸积率。合成图像揭示了许多子结构，这取决于动力学行为的类型。我们的结果表明，两颗嵌入行星的向外迁移是解释宽过渡盘中观察到的高恒星质量吸积率的主要候选者。
2020-09-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
A low mass for Mars from Jupiter's early gas-driven migration
木星和土星在几百万年内从一个以气体为主的原行星盘形成（Haisch et al. 2001），并且在大约10万年的时间尺度上容易受到气体驱动的轨道迁移（Armitage 2007）。流体动力学模拟表明，这些巨行星可以经历两个阶段，向内然后向外迁移（Masset & Snellgrove 2001，Morbidelli & Crida 2007，Pierens & Nelson 2008）。类地行星完成吸积要晚得多（Klein et al. 2009），它们的特征，包括火星的小质量，最好从一个外缘距离太阳约一个天文单位的小行星盘开始复制（Wetherill 1978，Hansen 2009）（1 AU是地球到太阳的距离）。在这里，我们报告了对早期太阳系的模拟，显示了木星向内迁移到1.5 AU，以及随后的向外迁移，导致了一个在1 AU处截断的星子盘;然后在接下来的3000 - 5000万年内，类地行星从这个盘形成，地球/火星的质量比与观测结果一致。被木星散射的小行星最初会清空小行星带，但随后会重新填充，带内的天体起源于1到3天文单位之间，带外的天体起源于巨行星之间和之外。这就解释了小行星带的成分差异。以前的类地行星形成模型中缺少的关键方面是巨行星的大量径向迁移，这表明它们的行为比以前认为的更类似于太阳系外行星。
2012-01-25 astro-ph.EP
Migration of pairs of giant planets in low-viscosity discs
本文用FARGOCA二维模拟研究低黏度圆盘中的巨行星对，发现其锁定于2:1或5:2 MMR并向内迁移，而非经典的3:2共振外迁。
2023-03-08 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
Planetesimal-driven planet migration in the presence of a gas disk
我们在这里报告了Kirsh等人（2009）使用我们的N体代码SyMBA（Duncan等人，1998年）。以前的工作集中在一个单一的行星的质量Mem的情况下，沉浸在一个小行星盘与幂律表面密度分布和瑞利分布的偏心率和倾角。通常使用10^4 - 10^5个等质量的微行星，其中包括太阳和微行星对每个微行星的引力（和反作用力），而微行星与微行星的相互作用被忽略。这里所报告的试验包括了气盘的动力学效应，其中Adachi等人（1976）的气动气体阻力公式适用于所有物体。在某些情况下，Papaloizou和Larwood（2000）对行星的I型迁移的处方被实施，以及质量分布。在没有气体的情况下，可以观察到快速的行星迁移--速度与行星的质量无关--只要行星的质量与能够进入希尔球的星子的质量相比不太大。在这种情况下，向内和向外移徙都可以自我维持，但向内移徙的倾向很强。当存在气盘时，气动阻力可以大大改变分散的星子的动力学。对于足够大或足够小的单分散星子，行星通常向内迁移。然而，对于一系列看似合理的小行星（即在最小质量Hayashi盘中，在5.0 AU处为0.5 - 5.0 km），通常会引发向外迁移，通常伴随着大量的行星质量吸积。这种行为的起源解释了一个玩具模型。还讨论了与I型迁移相关的尺寸分布和扭矩的影响。
2010-09-23 astro-ph.EP
