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
Critical Analysis of a Hypothesis of the Planetary Tidal Influence on Solar Activity
目前的工作是对Abreu等人发表的行星潮汐对太阳活动影响的假设的重要修正。548，A88，2012;在此称为A12）。A12描述了一种假设，即行星可以对太阳速跃层产生影响，从而影响太阳活动。我们对A12的计算过程和结果进行了检验，即行星潮汐力矩的计算方法和力矩与日球调制位的小波相干性。我们发现，声称在长周期范围内的扭矩谱的峰值是由计算算法造成的文物。此外，小波相干性的结果的统计意义被发现是高估了一个不正确的选择的背景假设的红噪声。采用更保守的非参数随机相位方法，我们发现行星力矩与日球调制势之间的长周期相干性变得不显著。因此，我们的结论是，所考虑的行星潮汐对太阳活动的影响的假设是没有坚实的基础。
2014-01-15 astro-ph.EP
Dynamics of planetary rings under thermal forces
The University of Tokyo（东京大学）；National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）；University of Tokyo（东京大学）；Université Côte d’Azur（蔚蓝海岸大学）；Observatoire de la Côte d’Azur（蔚蓝海岸天文台）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Centre national d’études spatiales (CNES)（法国国家空间研究中心）；Charles University（查理大学）；University of Michigan（密歇根大学）；Johns Hopkins University Applied Physics Lab（约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室）
研究行星环在热力作用下的动力学，发现EY效应能驱动环物质向外运动，导致长期退化，并可能促进卫星形成。
2026-03-03 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
On planetary torque signals and sub-decadal frequencies in the discharges of large rivers
我们探讨了过去提出的论点，将太阳质心轨道的角动量$modulus$，$|{\bf L}|$的变化与欧洲波河和南美洲巴拉那河的排放联系起来，寻找任何可能的潜在物理机制的证据。我们澄清了行星对太阳扭矩的影响，提出了新的分析和结果;我们还改进了先前的结果巴拉那河的周期发现显着的谱线约6.5年，7.6年，8.7年和10.4年。我们表明，在这个问题中，真正重要的动力学参数是{ \it矢量}行星扭矩。此外，根据${\bf L}$相对于太阳自转轴的变化（即，LS关系），我们发现几乎相同的巴拉那河流量峰值：6.3年，7.7年，8.6年和9.9年。巴拉那河流量和我们的LS关系之间的幅度平方相干性和小波相干性的基础上的分析显示出显着的，虽然间歇性，近8年的周期性的相干性。子波相干性也显示了12-19年波段内的大而显著的相干区域。我们的研究结果排除了经典的潮汐效应在这个问题上，但建议，如果这些河流是trully与太阳的重心运动，这种连接的物理起源可能与工作的太阳自旋轨道相互作用。
2015-01-28 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
On the corotation torque for low-mass eccentric planets
我们提出了高分辨率的2D模拟结果的低质量行星的固定偏心轨道嵌入在原行星盘。本研究的目的是确定嵌入式行星所经历的持续的，非线性的共转扭矩的强度如何作为轨道偏心率，光盘参数和行星质量的函数而变化。与以前的工作一致，我们发现，随着轨道偏心率，$e$，增加，共转力矩减小。在光盘的时间平均流线的分析表明，马蹄形区域的宽度变窄的偏心率的增加，我们认为，这种缩小在很大程度上解释了所观察到的减少的共转扭矩。我们采用三种不同的方法来估计我们的模拟的不饱和共转扭矩的强度，并提供了一个经验适合这些结果。我们发现，一个简单的模型，其中的共转扭矩，$Γ_C$，随着偏心率（即$Γ_C \propto \exp{(-e/e_f)}$）的增加呈指数下降提供了一个很好的全球拟合的数据与e-折叠偏心率，$e_f$，在行星位置的磁盘尺度高度的线性比例。我们证实，这个模型提供了一个很好的适合行星质量为5和10 $\Me$在我们的模拟。行星系的形成很可能涉及显著的行星-行星相互作用，这将激发偏心轨道，这很可能通过修改共转扭矩来影响盘驱动的行星迁移。我们的研究结果表明，行星形成的高保真模型应该考虑到这些影响。
2013-10-01 astro-ph.EP
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
Dynamics of the Sharp Edges of Broad Planetary Rings
下面描述了一个宽行星环的模型，其尖锐的边缘被卫星的m^th Lindblad共振（LR）所限制。该模型使用流线形式主义来计算环的内力，即环重力、压力、粘度以及假设的拖曳力。该模型计算流线的强迫轨道要素和整个扰动环的表面密度。然后将该模型应用于土星B环的外缘，该环由m=2的内LR与卫星土卫一保持。环模型用于说明环的扰动状态如何取决于环的物理性质：表面密度，粘度，分散速度和假设的拖曳力。将模型与观测到的外B环进行比较表明，外B环的表面密度在10到280 gm/cm ^2之间。环的边缘也表明了粘性力矩抵消扰动卫星对环的重力力矩的地方。但是，一个看似传统的粘性B环模型的检查表明，他们都未能平衡这些扭矩在环的边缘。这是由于环的自重以及粘性环倾向于几乎与卫星周向对齐的事实，这减少了卫星对环的扭矩，并且使得环的边缘更难以保持。尽管如此，以下内容表明，在粘性B环中仍然可以实现扭矩平衡，但仅在环的体积粘度/剪切粘度之比满足~10^4的极端情况下。然而，如果环的强制运动的耗散相反由弱阻力主导，则卫星可以施加可以抵消环的粘性扭矩的强得多的扭矩。
2009-04-04 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
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
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
Atmospheric thermal tides and planetary spin I. The complex interplay between stratification and rotation
热大气潮汐可以扭转地球行星远离自旋轨道同步旋转，如在金星的情况下观察到的。因此，他们参与确定这些行星的可能气候和大气层的一般环流。在这项工作中，我们写的热潮汐的动力学方程在一个旋转的行星大气的局部垂直分层的部分，考虑到完整的科里奥利加速度对潮汐波的影响。这使我们能够推导出解析的潮汐扭矩和潮汐耗散的能量，我们用它来讨论可能的制度的潮汐耗散和检查分层所发挥的关键作用。与早期的研究一致，我们发现，在同步附近的热大气潮汐力矩的频率依赖性可以近似的麦克斯韦模型。这种行为对应于弱稳定分层或对流流体层，如ADLM 2016 a中所观察到的。强稳定层结允许重力波传播，这使得潮汐扭矩变得可以忽略不计。这两种制度之间的过渡是连续的。传统的近似似乎是有效的，在薄的大气层和政权的旋转频率是由强迫或浮力频率占主导地位。根据大气对流的稳定性，观测到的系外行星可以被潮汐驱动到同步或异步的最终旋转速率。传统近似的适用范围受到计算的严格限制。
2017-09-28 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
Circum-planetary discs as bottlenecks for gas accretion onto giant planets
随着数百颗系外行星的发现，有必要重新审视巨行星吸积模型以解释它们的质量分布。特别是，由于大质量大气层的失控吸积时间很短，亚类木行星的形成仍然不清楚。然而，气体需要通过一个环绕行星的圆盘。如果后者具有低粘度（正如行星在“死区”形成所预期的那样），它可能会成为气体吸积的瓶颈。我们调查的最小吸积率是一个行星的极限假设下，行星盘是完全无粘性的，角动量的运输发生完全是因为从恒星的引力摄动。为了估计吸积率，我们提出了一个稳态模型的无粘环行星盘，垂直气体流入和外部扭矩的明星。在行星中心坐标系中，以恒星作为外部扰动物，在2D中进行了绕行星盘的流体动力学模拟，以测量恒星对盘施加的扭矩。圆盘显示了由恒星潮汐引起的双臂螺旋波，从圆盘的外缘向行星传播。恒星扭矩很小，相当于木星质量行星的两倍时间，大约为500万年。在极限假设下，这显然是真实吸积率的下限。这一结果表明，气体吸积到一个巨大的行星可以调节环行星盘。这表明太阳系外行星质量的多样性可能是这些圆盘中不同粘度的结果。
2012-11-08 astro-ph.EP
Local Linear Analysis of Interaction between a Planet and Viscous Disk and an Implication on Type I Planetary Migration
我们调查的影响，粘度盘行星相互作用，并讨论如何修改I型迁移的行星。我们用剪切片近似进行了线性计算，得到了详细的，高分辨率的密度结构周围的行星嵌入在一个粘性盘具有广泛的粘性系数。我们使用一个依赖于时间的形式主义，是有用的调查各种物理过程对磁盘行星相互作用的影响。我们发现，在行星附近的密度结构的修改和扭矩的主要贡献来自这一地区，在无粘的情况下。虽然在剪切面近似下不可能推导出作用在行星上的总扭矩，但取决于雷诺数，单侧扭矩可能与无粘性情况有很大不同。到目前为止，这种影响一直被忽略，但我们的研究结果表明，粘性盘和行星之间的相互作用可以从一个无粘性的情况下，在行星附近的密度结构的细节是至关重要的是质的不同。
2009-06-02 astro-ph.EP
Terrestrial planet formation by torque-driven convergent migration of planetary embryos
巨行星的大质量核心被认为是由卵石大小的颗粒吸积在气体盘中形成的，这些颗粒的吸积截面被气动气体阻力增强[1][2]。一个普遍的观点是，类地行星系统是在后来（气体盘分散后3 - 2亿年）由数十颗大约火星大小的原行星的巨大碰撞形成的[3]。在这里，我们提出，相反，类地行星形成早期的气体驱动收敛迁移的原行星向$\sim\!1\,{\rm au}$（相关参考文献[4]调用了不同的过程，以集中星子）。为了研究会聚迁移发生的情况，我们开发了一个具有真实不透明度的辐射流体动力学模型[5][6]，以确定类地行星带中气体和卵石盘的热结构。我们发现原行星通过相互碰撞和卵石吸积快速生长，并通过引力散射和热尾效应获得轨道偏心率[7][8]。类地行星系统的轨道结构在我们的模拟中得到了很好的再现，包括它在0.7-1 au的紧密质量浓度和水星和火星的小尺寸。早期的原太阳盘温度超过1500 K，在0.4 Au内，这意味着水星生长在一个高度还原的环境中，靠近铁和硅酸盐的蒸发线，影响了水星的整体组成[9]。在后期的冷气盘中，冰/水化卵石的吸积将有助于地球的水预算。
2021-09-23 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
General Analysis of Type I Planetary Migration with Stochastic Perturbations
本文给出了在随机扰动存在下第一类行星迁移的一般处理方法。在许多行星形成盘中，由不对称扭矩驱动的I型迁移机制作用于短时间尺度，并损害了行星形成。然而，如果磁盘也支持MHD不稳定性，相应的湍流波动产生额外的随机扭矩，修改稳定的向内迁移的情况。这项工作研究了迁移的行星核心的随机波动的存在下，使用互补的方法，包括福克-普朗克方法和迭代地图。随机力矩有两个主要的影响：[1]通过向外扩散，一小部分行星核心可以在I型向内迁移中幸存下来。[2]对于一个给定的起始条件，任何特定的迁移实现的结果都是不确定的，因此必须用结果的分布来描述结果。除了探索不同的制度的参数空间，本文认为外盘边界条件，不同的初始条件，和时间依赖性的扭矩参数的影响。对于半径有限的圆盘，幸存行星的比例随时间呈指数下降。我们找到了一系列磁盘模型的生存分数和衰变率，并找到了幸存行星的位置的预期分布。对于预期的椎间盘特性，存活分数在$0.01 < p_S < 0.1$范围内。
2009-06-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
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
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
Explaining Planetary-Rotation Periods Using an Inductive Method
本文用归纳法研究了影响行星自转周期变化的因素。我首先展示了行星质量与其自转周期之间的相关性。然后我测试了行星半径、加速度、速度和扭矩对自转周期的影响。我发现速度、加速度和半径是解释自转周期的最重要因素。质量的影响可能是影响行星半径的大小。也就是说，行星的质量越大，其半径就越大。此外，质量也会影响旋转力的强度，扭矩，这可能在设置行星旋转的初始恒定速度方面发挥了重要作用。
2011-06-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Concurrent Accretion and Migration of Giant Planets in their Natal Disks with Consistent Accretion Torque (II): Parameter Survey and Condition for Outward Migration
Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海天文台）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Department of Astrophysics, Princeton University（普林斯顿大学天体物理系）；Earth-Life Science Institute, Institute of Science Tokyo（东京科学研究所地球生命理工学院）；Department of Astronomy, School of Science, Westlake University（西湖大学理学院天文学系）；Department of Astronomy & Astrophysics, University of California, Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校天文学与天体物理学系）；Institute for Advanced Studies, Tsinghua University（清华大学高等研究院）
该研究通过数值模拟发现，吸积行星的向外迁移取决于其质量比和盘条件，且与正扭矩有关。
2025-11-26 astro-ph.EP
Orbit-Spin Coupling, the Solar Dynamo, and the Planetary Theory of Sunspots
本文提出轨道-自旋耦合机制替代行星潮汐模型解释太阳活动变化，给出1660-2220年力矩数据，并结合太阳黑子数、黑尔周期和总辐照度提出三组分模型，为施瓦贝周期和黑尔周期变率提供物理解释。
2023-09-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
The End of Runaway: How Gap Opening Limits the Final Masses of Gas Giants
气体巨星被认为是由失控的吸积形成的：一种由不断增长的大气层的自引力驱动的不稳定性，导致吸积率随行星质量超线性上升。为什么逃逸会在木星或任何其他质量时停止，这是未知的。我们考虑的建议，最终的质量是由行星引力矩打开的拱星盘间隙（腔）控制。我们开发了一个完全依赖于时间的间隙形成理论，并将其自洽地耦合到行星的增长率。当间隙第一次打开时，行星扭矩超过粘性扭矩，气体耗尽，就像它是无粘性的一样。在最近的观测和理论所激发的低粘性盘中，间隙主要停留在这个无粘性阶段，行星质量最终达到$M_{\rm final}/M_\star\sim(Ωt_{\rm disc})^{0.07}(H/a)^{2.73}(Gρ_0/Ω^2)^{1/3}$，$M_\star$是宿主恒星质量，$Ω$是行星的轨道角速度，$t_{\rm disc}$是气盘的寿命，$H/a$是长宽比，$ρ_0$是未扰动的密度。这个最终质量与无量纲粘度$α$无关，适用于大的轨道距离，通常超过$\sim$ 10 AU，其中圆盘尺度高度超过行星半径。它的质量在10-100 AU之间，随着距离的增加而逐渐增加，因为间隙变得越来越难以打开。
2019-05-09 astro-ph.EP
Exoplanets synchronization in the habitable zone: Learning from Venus' retrograde rotation
Institute of Astronomy, Geophysics and Atmospheric Sciences, Universidade de São Paulo（圣保罗大学天文、地球物理和大气科学学院）
研究通过分析金星的逆行自转，探讨了太阳型恒星适居带中行星自转逆转的机制，发现大气形成过程可使行星自转逆转，无需碰撞或剧烈扰动。
2026-03-06 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
Spin-orbit Misalignment as a Driver of the Kepler Dichotomy
在其5年的任务中，开普勒航天器发现了各种各样的行星系，其轨道配置从单凌行星到多行星共同凌日母星的系统。通过比较多重过境系统与单一过境系统的相对发生率，最近的分析显示，单一过境系统明显过剩。这一特征被称为“开普勒二分法”（Kepler Dichotomy），被解释为行星系存在两个独立群体的证据：一个是所有的轨道都被限制在一个平面上，另一个是组成行星的轨道具有显著的相互倾斜，在给定的纪元中只允许观察到一个单独的成员。在这项工作中，我们证明了恒星的双折射，在磁盘托管阶段内激发，可以解释这种二分法。年轻的恒星快速旋转，产生一个显著的四极矩，扭转行星轨道，内行星的影响更强烈。给定标称参数，这个扭矩足够强，可以激发行星之间的显著相互倾斜，增加单凌行星的数量，有时通过动力学不稳定性。此外，由于热恒星似乎具有系统性的更高的能量密度，我们预测单凌星系统应该在更大质量的恒星周围相对更普遍。我们分析了开普勒数据，并确认该信号存在。
2016-07-14 astro-ph.EP
Magnetic Origins of the Stellar Mass-Obliquity Correlation in Planetary Systems
对凌日系外行星系统的详细观测特征表明，大质量（M > ~1.2太阳质量）恒星的自旋轴往往与其所在行星的轨道存在很大的偏差。相反，低质量恒星往往只有有限的相似度。最近在年轻恒星磁场强度的观测数据集中也出现了类似的趋势：大质量的T-Tauri恒星往往具有比质量较小的恒星弱10倍的偶极场。在这里，我们表明，相关的恒星质量的磁星盘扭矩的依赖性，自然解释了观察到的自旋轨道错位的趋势，只要错位是在磁盘托管阶段。磁力矩的作用是使低质量恒星的自旋轴与盘平面重新对准，其时间尺度明显短于典型的盘寿命，而同样的作用对大质量恒星的时间尺度要长得多。累积起来，我们的研究结果指出，太阳系外的自旋轨道错位的原始激发，信号与磁盘驱动的迁移作为短周期行星的主要运输机制的一致性。此外，我们预测，在系统中，近距离行星显示动态的签名，后星云就位的自旋轨道失调将不会遵循所观察到的与恒星质量的相关性。
2015-08-10 astro-ph.EP
Binary planet formation by gas-assisted encounters of planetary embryos
我们提出了辐射流体动力学模拟中，双行星形成的几个超级地球胚胎系统中的近距离接触。胚胎嵌入在一个由气体和卵石组成的原行星盘中，并在一个区域中演化，该区域的盘结构支持收敛迁移，由于I型扭矩。当胚胎附着卵石时，它们会被加热，从而受到热扭矩（Benítez-Llambay et al. 2015）和热尾效应（Chrenko et al. 2017）的影响，这会激发轨道偏心率。受Eklund & Masset（2017）的研究结果的启发，我们假设热尾效应也垂直运作，并降低了倾斜阻尼的效率。非零倾角允许胚胎紧密堆积，并在会聚区内垂直搅拌。随后，两个胚胎在盘引力的帮助下近距离相遇，可以形成短暂的双行星，并迅速溶解。具有较长寿命的$\sim$ $10^{4}$ yr的双行星形成于一个短暂的对与剩余胚胎之一的三体相互作用中。双星的分离度在随后的遭遇中通常会减少，并且由于卵石的吸积，直到双星合并，形成一个巨大的行星核心。我们提供了一个数量级估计的预期发生率的双行星，产生一个双行星每个$\simeq$ $2$ - $5\times10^{4}$行星系。因此，虽然罕见，但双行星可能存在于系外行星系统中，应该系统地寻找它们。
2018-10-30 astro-ph.EP
Evolutionary outcomes for pairs of planets undergoing orbital migration and circularization: second order resonances and observed period ratios in Kepler's planetary systems
为了研究低质量行星系结构的起源，我们对质量范围为$(1-4)\ \rmn{M}_{\oplus}.$的共面行星对的演化进行了数值研究。这些共面行星在轨道迁移扭矩和圆化率的范围内演化到$2\times10^7 \rmn{yr}$，假设这些轨道迁移扭矩和圆化率是通过与原行星盘的相互作用产生的。在内盘边界附近，粘性的显著变化、与密度波或与恒星磁场的相互作用可能发生并停止迁移，但允许环流继续。这是通过修改移民和循环率来模拟的。在没有迁移扭矩的情况下，没有延长的循环周期的终止会引起碰撞或接近共振的系统。这些主要是一阶共振，少数$\%$终止于二阶共振。两个行星的偏心率都很小，$< 0.1$和所有的共振角解放。这种类型的调查只产生了有限范围的周期比，不能重现开普勒观测。当循环作用单独作用于最后阶段时，发散性迁移发生，导致周期比增加。根据其强度，可以获得$1$和$2$之间的整个周期比范围。也有一些系统接近二阶可逆性。与通过会聚迁移产生的情况相反，不发生共振捕获，共振角循环。因此，共振角的行为可以指示导致近共振的迁移形式。
2015-04-20 astro-ph.EP
The Origin of Planetary System Architectures. I. Multiple Planet Traps in Gaseous Discs
围绕主星的行星系的结构取决于它们的初始形成条件。大质量行星很可能是星子和低质量核心快速迁移到原行星盘中特定捕获位置的结果。我们提出了分析模型的不均匀性在原行星盘周围的各种年轻的恒星，-从赫比格Ae/是经典的金牛座T和M星，并显示他们如何引起行星陷阱。这些陷阱的位置定义了多个原行星的初始轨道分布。我们调查共转和Lindblad扭矩，并表明，一个新的陷阱产生的（熵相关）共转扭矩。这出现在光盘半径，光盘加热的变化，从粘性恒星辐射为主的过程。我们表明，多达三个陷阱（热转换，冰线和死区）可以存在于一个单一的磁盘，他们移动不同的磁盘吸积率$\dot{M}$随时间的推移而减少。在这种陷阱中生长的巨行星之间的相互作用可能是建立行星系的关键因素。我们还表明，行星陷阱的位置强烈依赖于恒星质量和光盘吸积率。这表明宿主恒星建立了围绕它们形成的行星系的优先尺度。我们讨论了潜在的行星陷阱引起的冰线的各种分子，如水和CO，并估计的最大和最小质量的行星进行I型迁移。最后，我们应用我们的分析占尼斯模型中提出的初始条件，我们的太阳系的起源。
2011-07-04 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
Assembly of Protoplanetary Disks and Inclinations of Circumbinary Planets
开普勒卫星已经发现了许多围绕近距离双星运行的行星。这些环双星系统有高度对齐的行星和双星轨道。本文探讨了行星和双星轨道之间的相互倾角如何反映原行星盘组装的物理条件以及原双星和环双星盘之间的相互作用。由于形成恒星的分子云的湍流性质，落在环双星盘和中央原恒星双星盘外部区域的气体可能有不同的旋转轴。因此，新组装的环二进制磁盘可能会相对于二进制文件错位。然而，来自双星的引力扭矩会使星盘产生扭曲，反作用扭矩会使星盘和双星轨道平面对齐。我们提出了一个新的，分析计算这种对齐扭矩，并表明，二进制磁盘倾角可以明显减少后，二进制吸积的百分之几，其质量从磁盘。我们的计算表明，在没有其他干扰的情况下，环绕双星盘和行星周围的近（亚AU）恒星双星，其中质量吸积到原二进制是非常可能发生的，预计将高度对准的二进制轨道，而磁盘和行星周围的宽二进制可能会错位。测量环联行星系的相互倾角可以为这类系统的诞生环境提供线索。
2013-04-18 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
Protostellar spin-down: a planetary lift?
当它们第一次出现在HR图中时，年轻恒星的旋转速度仅为其分裂速度的10%。它们一定已经失去了最初包含在母体云中的大部分角动量，即所谓的角动量问题。我们在这里调查一个新的机制，大量的角动量可能会脱落的年轻恒星系统，从而产生缓慢旋转的年轻恒星。假设行星迅速形成在拱星盘和迅速迁移到靠近中央恒星，我们研究如何潮汐和原恒星之间的磁相互作用，其接近的行星（S），和内部拱星盘可以有效地消除角动量的中心对象。我们发现，无论是潮汐扭矩，也没有各种各样的恒星和嵌入的行星之间的作用的磁力矩能够抵消自旋扭矩由于吸积和收缩。事实上，前者比后者弱几个数量级，超出了共转半径，因此无法阻止年轻恒星旋转。我们的结论是，恒星-行星相互作用的早期阶段的恒星演化并没有出现作为一个可行的替代磁星盘耦合，以了解起源的低角动量含量的年轻恒星。
2015-09-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
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 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
Dusty disks as safe havens for terrestrial planets: Effect of the back-reaction of solid material on gas
本研究通过二维流体动力学模拟发现，固体物质对气体的反作用和吸积过程会增加低质量行星受到的正力矩，减少负力矩，从而降低行星被恒星吞噬的风险，有利于行星系统形成。
2025-01-28 astro-ph.EP physics.flu-dyn
Probing the impact of varied migration and gas accretion rates for the formation of giant planets in the pebble accretion scenario
成长中行星的最终轨道位置取决于它们的迁移速度，而迁移速度基本上是由行星质量决定的。小质量的行星以I型迁移的方式迁移，而大质量的行星则以II型迁移的方式迁移，这被认为主要取决于盘的粘性演化速率。一颗行星在达到II型迁移之前最容易受到向内迁移的影响，并且在这个阶段可能会失去其半长轴的很大一部分。我们研究了不同的磁盘粘度的影响，动力扭矩和气体吸积从马蹄形区域内减缓行星迁移的机制。我们的研究证实，在低粘度环境中生长的行星迁移较少，这是由于早期的间隙开放和较慢的II型迁移速率。我们发现，考虑到马蹄形区域的气体吸积，可以更早地打开间隙，这会导致生长行星的向内迁移减少。此外，与不考虑马蹄形区域气体吸积效应的模拟相比，这种效应增加了行星质量。此外，结合动力扭矩的效果与马蹄形区域的气体吸积的效果，显着减缓向内迁移。考虑到这些影响，与以前没有考虑这些影响的模拟相比，可以允许在更靠近水冰线区域的地方形成冷的冰团（a > 1 au）。因此，我们得出结论，气体吸积从马蹄形区域内的动力扭矩发挥至关重要的作用，在塑造行星系。
2020-12-11 astro-ph.EP
An MHD-based model for wind-driven disc-planet interactions
本文基于近期三维 MHD 盘风模拟提出含间隙额外力矩、MHD 背景力矩径向剖面和中等黏性的盘风处方，可重现高热质量行星的间隙剖面并揭示其快速向内迁移。
2025-05-13 astro-ph.EP
Planet heating prevents inward migration of planetary cores
行星系诞生于围绕着新形成恒星的气体、尘埃和岩石碎片的圆盘中。固体物质聚集成越来越大的岩石碎片，最终成为行星胚胎。然后，它们通过在圆盘中增加剩余物质来继续生长。同时，圆盘中的潮汐效应导致胚胎轨道的径向漂移，这一过程被称为迁移。根据理论，小于三到五个地球质量的胚胎会快速向内迁移。由于只有向内迁移，这些胚胎很少能成为位于地球与太阳之间的巨大行星，与观测相反。在这里，我们报告说，在温度上升的不对称性与吸积下落的材料产生的力（这引起了一种效果，我们称之为“加热扭矩”），抵消向内迁移。这为巨行星的形成提供了一个通道，也解释了巨行星的发生率和宿主恒星的重元素丰度之间存在强烈的行星金属丰度相关性。
2015-10-06 astro-ph.EP
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
Spiral Density Waves and Torque Balance in the Kerr Geometry
Niels Bohr Institute（尼尔斯·玻尔研究所）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）
本文通过相对论计算研究了Kerr几何中EMRIs与吸积盘的相互作用，推导了相对论扭矩平衡方程，首次完成了流体扰动的完整计算，为理解盘扭矩与EMRIs受力之间的关系提供了新方法。
2026-01-27 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
Dynamics of Colombo's Top: Tidal Dissipation and Resonance Capture, With Applications to Oblique Super-Earths, Ultra-Short-Period Planets and Inspiraling Hot Jupiters
本文对行星在潮汐耗散和外部伴星引力扰动共同作用下的自旋演化进行了全面的理论研究。这样的“自旋+伴星”系统（称为科伦坡顶）出现在许多行星环境中。潮汐力矩（驱动自旋-轨道对齐和同步）和来自伴星的引力力矩（驱动行星的轨道进动）之间的竞争产生了两种可能的自旋平衡（“潮汐卡西尼平衡”，tCE），它们是稳定和吸引的：“简单”tCE 1，通常具有较低的自旋重复性，和“共振”tCE 2，可以具有显著的重复性。后者是由自旋轨道共振引起的，当潮汐对准力矩强于伴星的岁差力矩时，它会被打破。我们描述了任意初始自旋方向的行星自旋的长期演化（包括星等和旋度），并发展了一种新的理论方法来解析地获得由潮汐耗散驱动的共振俘获几率.将我们的一般理论结果应用于系外行星系统，我们发现具有外部伴星的超级地球（SE）可能有很大的概率被困在高密度tCE 2中，假设SE具有广泛的原始密度。我们还评估了最近提出的“潮汐”的超短周期地球质量的行星的形成和热木星WASP-12 b的轨道衰变的情况。我们发现，在这两种情况下，共振捕获到tCE 2的概率一般是低的，这样一个高的dielity状态可以很容易地打破所需的轨道衰变。
2021-11-03 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
Beyond solar metallicity: How enhanced solid content in disks re-shape low-mass planet torques
HUN-REN CSFK Konkoly Observatory（匈牙利科学院研究网络天体物理研究所孔科利天文台）；ELTE Eötvös Loránd University, Institute of Physics and Astronomy, Department of Astronomy（厄特沃什·罗兰大学物理与天文学研究所天文学系）
本研究探讨高金属含量如何改变低质量行星迁移扭矩，发现固态反作用在高金属环境中主导迁移过程，传统缩放假说在St<=2时不适用。
2026-01-28 astro-ph.EP physics.flu-dyn
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
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
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
Repercussions of thermal atmospheric tides on the rotation of terrestrial planets in the habitable zone
半日大气热潮汐对于位于主星宜居带的类地系外行星是非常重要的。在固体潮汐的作用下，它们扭转这些行星，从而有助于确定它们的旋转状态和气候。鉴于热潮汐的复杂动力学，分析模型对于理解其对行星大气的结构和旋转以及潮汐频率的依赖性至关重要。在这种情况下，由Lindzen和Chapman在60年代提出的最新模型很好地解释了类地快速旋转体渐近状态下热潮汐的性质，但预测了自旋轨道同步附近的非物理发散潮汐扭矩。在这项工作中，我们提出了一个新的模型，通过考虑耗散过程，通过牛顿冷却来解决这个问题。首先，我们恢复潮汐扭矩最近获得的数值模拟使用大气环流模式（GCM）。其次，我们表明，潮汐响应是非常敏感的大气结构，特别是对流的稳定性。强稳定层结能够消除大气潮汐扭矩，导致同步，而对流大气将受到强扭矩，导致非同步旋转状态。
2017-10-19 astro-ph.EP
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
