The Stability and Prospects of the Detection of Terrestrial/Habitable Planets in Multiplanet and Multiple Star Systems
鉴于行星倾向于形成多个，以及观测证据支持在双星或星团中存在潜在的行星宿主恒星，预计太阳系外的地平面更有可能在多体系统中被发现。本文讨论了在多体系统中探测类地/适居行星的前景，介绍了这些物体在多个巨行星系统（特别是在偏心和/或平均运动共振轨道上的系统）、近距离类地行星系统和双星系统中的长期稳定性研究结果。模拟结果表明，虽然在与迁移巨行星的近平均运动共振中捕获的短周期陆地类天体可能通过凌日测光或测量由于其接近木星质量的行星同伴而引起的凌日时间变化来检测，在宜居带之外有多颗巨行星的系统中，用径向速度技术探测宜居行星的前景更大，双星系统与适度分离的恒星同伴。
2009-08-30 astro-ph.EP
Stability Constrained Characterization of Multiplanet Systems
许多已发现的多行星系统都是紧密堆积的。这意味着质量和轨道要素的参数范围很宽，可能是动力学不稳定的，并被排除在外。我们提出了一个案例研究开普勒-23，一个紧凑的三行星系统的稳定性，过境时间变化（TTV），过境持续时间的限制可以直接比较。我们发现，在这个紧密堆积的系统中，稳定性可以对物体的质量和轨道偏心率设置上限，这些上限与当前最先进的方法相当或更严格。具体来说，稳定性将行星$b$、$c$和$d$的轨道偏心率上限分别设定为0.09、0.04和0.05。这些约束对应于径向速度信号$\lesssim 20$ cm/s，明显更严格的过境持续时间，并与TTV。稳定性也产生了68%的行星$b$，$c$和$d$的质量上限分别为2.2，16.1和5.8 $M_\oplus$，这与TTV约束的内行星和外行星竞争。执行这种稳定性约束的表征是计算昂贵的N体积分。我们表明，SPOCK，行星轨道的稳定性分类器，能够忠实地近似N体的结果超过4000倍的速度。我们认为，这种稳定性约束的表征紧凑的系统是一个具有挑战性的“大海捞针”的问题（需要删除2500个不稳定的配置，每个稳定的一个我们通过的先验），我们提供了一些实用的建议，这样的稳定性分析。
2020-12-01 astro-ph.EP
Asteroseismology of the Multiplanet System K2-93
我们重新分析了明亮的多行星系统K2-93，发现了K2任务的数据。这个系统包含五个已确定的行星，大小从海王星到木星不等。发现该系统时的K2数据只显示了三颗外行星的单次凌日，这使得对它们的周期的限制很弱。由于这些行星是未来大气研究的有趣候选者，因此更好地描述宿主恒星并对其轨道周期进行更严格的限制至关重要。使用新的数据从K2任务后，发现该系统，我们执行的主机星的asteroseismic特性。我们能够对恒星参数进行严格的限制，并得到恒星质量为$1.22^{+0.03}_{-0.02}\, \rm M_{\odot}$，恒星半径为$1.30\pm 0.01\, \rm R_{\odot}$，年龄为$2.07^{+0.36}_{-0.27}$ Gyr。结合三颗外行星中的两颗确定的额外凌日，我们限制了外行星的轨道周期，并提供了行星引起的恒星反射速度的最新估计。
2019-11-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the Effectiveness of the Planetary Infrared Excess (PIE) Technique to Retrieve the Parameters of Multiplanet Systems around M dwarfs: A Case Study on the TRAPPIST-1 System
本文以TRAPPIST-1为试验台评估PIE技术，表明其可推断多行星存在并在强轨道先验下约束行星温度，但半长轴反演受限。
2023-09-26 astro-ph.EP astro-ph.IM
Exciting mutual inclination in planetary systems with a distant stellar companion: the case of Kepler-108
本文研究了在双伴扰动下多行星系统中，行星轨道间的相互倾斜由一种新的长期轨道共振激发，我们称之为“诱导”。当行星的节点进动率与双星轨道频率的倍数相匹配时，发生了偏转共振，其物理性质与先前研究的偏转共振相似。捕获到一个偏转共振需要遇到的共振与缓慢增加的节点岁差率，它可以激发行星的相互倾斜，而不影响他们的偏心率。我们讨论了可能的结果ivection共振捕获，我们用模拟来说明，这是一个很有前途的机制，在系统中，行星有显着的相互倾斜，但适度的偏心率，如开普勒-108产生的相互倾斜。我们还发现了一个明显的赤字的多行星系统，将有节点岁差周期可比的双轨道周期，这表明诱导共振可能会抑制形成或不稳定的多行星系统与外部的双同伴。
2021-10-19 astro-ph.EP
Transitional Disks as Signposts of Young, Multiplanet Systems
虽然目前还没有发现一颗仍在形成中的行星嵌在气态原行星盘中，但过渡盘上清理出来的内孔可能是年轻行星的路标。在这里，我们表明，吸积过渡盘与宽，光学薄内孔15 AU或以上的子集只能由多个行星轨道内每个孔雕刻。多行星系统为解释过渡盘的起源提供了两个关键因素。首先，多个行星可以清除宽的内孔，而单个行星只打开狭窄的间隙。其次，由多个行星产生的受限的非轴对称吸积流提供了一种方式，使任意数量的质量转移通过一个明显的光学薄孔发生，而不会过度产生红外多余通量。而不是假设孔中的气体和尘埃是均匀和轴对称分布的，我们可以通过用局部光学厚的潮汐尾覆盖孔表面的宏观部分来构建一个具有明显光学薄红外通量的内孔。我们还建立了其他清除机制，如光蒸发，不能解释我们的吸积过渡盘与宽孔的子集。因此，过渡盘是观测寻找年轻行星系的高价值目标。
2011-06-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Formation of '3D' multiplanet systems by dynamical disruption of multiple-resonance configurations
假设巨行星是在薄的原行星盘中形成的，一个“3D”系统可以形成，只要相互倾斜被某种动力学机制激发。共振相互作用和近距离行星相遇被认为是主要的倾斜激励机制，分别导致共振和非共振系统。在这里，我们提出了一个替代的形成方案，从一个系统组成的三个巨行星在一个几乎共面的配置。正如最近在太阳系的例子中所显示的那样，行星在气盘中的迁移（II型迁移）可以迫使行星陷入多重共振状态。我们模拟这个过程，假设不同的行星质量和质量比的值。我们表明，这样的三重共振一般变得不稳定的共振激发的偏心率的所有行星和行星-行星散射集。三颗行星中的一颗通常会被抛出系统，留下一个动态“热”（但稳定）的双行星结构。由此产生的双行星系统通常具有较大的半长轴比（a1/a2 < 0.3），而相互倾角可高达70°，中值为\sim 30°。我们的双行星系统中有一小部分（\sim 5%）最终处于Kozai共振的稳定区。在少数情况下，三重共振可以长时间保持稳定，并且通过轨道倾角的共振激励可以形成“3D”系统;如果对行星施加足够的偏心阻尼，则这样的三行星系统可以是稳定的。最后，在单行星系统中，当两颗行星从系统中被抛出时，行星轨道平面相对于初始不变平面（可能是垂直于恒星自转轴的平面）的倾角可以大到\sim 40°。
2012-03-13 astro-ph.EP
Predicting the long-term stability of compact multiplanet systems
我们结合分析理解的共振动力学在两个行星系统与机器学习技术，训练一个模型，能够鲁棒分类稳定性在紧凑的多行星系统在长时间尺度的$10^9$轨道。我们的行星轨道稳定性分析器（SPOCK）使用第一个$10^4$轨道积分中测量的物理激励汇总统计来预测稳定性，从而在全模拟中实现高达$10^5$的加速。这在计算上打开了多行星系统的稳定性约束特征。我们的模型在离散共振采样的$\approx 100,000$三行星系统上训练，推广到跨越连续周期比范围的样本，以及与我们的训练数据集具有定性不同配置的大型五行星样本。我们的方法显着优于以前的方法的基础上系统的角动量赤字，混沌指标，参数化适合数值积分。我们使用SPOCK来约束开普勒-431系统中的三个近似地球大小的行星的内部和外部行星对之间的自由偏心率都低于0.05。我们的稳定性分析提供了显着更强的偏心率约束比目前可实现的通过径向速度或过境持续时间测量小行星，并在一个因素的几个系统表现出过境时间变化（TTV）。鉴于目前的系外行星探测策略现在很少考虑到强TTV约束（Hadden等人，2019年），SPOCK实现了一个强大的补充方法，用于精确表征紧凑的多行星系统。我们公开发布SPOCK供社区使用。
2020-07-14 astro-ph.EP
A possible transit of a disintegrating exoplanet in the nearby multiplanet system DMPP-1
我们分析了DMPP-1（HD 38677; TIC 66560666）的TESS测光，DMPP-1是一颗附近的F8 V恒星，拥有热的超级地球行星和温暖的海王星。使用凌日最小二乘算法和其他方法，我们发现在$P=3.2854^{+0.0032}_{-0.0025}$ d处的凌日信号，深度为87 $^{+25}_{-30}$ ppm，虚警概率为1.6%。这比迄今为止发表的TESS发现要浅。的3.285 d信号恢复几个，但不是所有的，方法去趋势恒星天体物理变化。需要进一步观察以提高检测的重要性。如果这次凌日是由于一颗类似地球的岩石行星，它应该已经在RV数据中被检测到，但事实并非如此。TESS数据涵盖了七次单独的凌日，其中一次与零深度一致。这颗行星的日射量是$990 {\rm S_{\oplus}}$，是三颗已知的灾难性解体系外行星（CDE）所经历的典型通量。过境可以自洽地归因于质量低于RV检测阈值的CDE。我们搜索了已知RV行星的凌日，发现零结果和$< 100$ ppm的检测阈值，我们对每个行星进行了量化。DMPP-1行星系的发现是由于热行星烧蚀产生的星周气体。RV行星可能已经被烧蚀成接近纯铁的核心。我们对RV行星的轨道倾角进行了限制，其中预期的过境深度超过了检测阈值。如果3.2854天凌日探测得到确认，例如使用CHEOPS光度测定法，DMPP-1将是JWST光谱学的一流目标。
2020-05-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Vortex instabilities triggered by low-mass planets in pebble-rich, inviscid protoplanetary discs
在原行星盘的最内部区域，固气比可以通过许多过程大大增加，包括光蒸发和颗粒漂移。MHD盘模型还表明在$R\lesssim 10$ AU存在死区，其中靠近中平面的区域保持层流。在这种情况下，我们使用双流体流体动力学模拟来研究固定轨道上的低质量行星（$\sim 1.7 \;{\rm M_\oplus}$）和无粘的富含卵石的圆盘之间的相互作用，固体与气体的比例为$ε\ge 0.5$。对于Stokes数St= 0.1，0.5的卵石，通过Rossby波不稳定性在行星分界线处形成多个尘埃涡旋。由于气体阻力的影响，然后导致一个强大的增强固气比，这可以增加一个因素的$\sim 10^3$的边缘耦合粒子与St=0.5。在流动不稳定性中，卵石团重组成细丝，可能会崩溃形成星子。当行星被允许在MMSN盘中迁移时，由于迁移，涡旋不稳定性被延迟，但一旦向内迁移停止，由于强烈的正卵石扭矩，涡旋不稳定性就开始了。同样，当行星经历一段向外迁移的过程时，在圆盘中形成了在间隙中演化的粒子细丝。我们的研究结果表明，由低质量行星引发的涡旋不稳定性可能在形成富含卵石的无粘性圆盘中的微行星中发挥重要作用，并可能显着修改低质量行星的迁移。它们还意味着行星尘埃间隙可能不一定包含行星，如果这些行星迁移走了。
2019-06-19 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 California Planet Survey III. A Possible 2:1 Resonance in the Exoplanetary Triple System HD 37124
我们提出了新的径向速度从凯克天文台和牛顿和开普勒解决方案的三行星系统绕HD 37124。自从Vogt等人在2005年首次报道第三颗行星的轨道周期不明确以来，这个系统的轨道解已经有了显着的改进。我们已经解决了这个不确定性，外两颗行星的视周期比为2：1。动力学分析发现共振和非共振配置与径向速度数据一致，并限制行星的相互倾斜小于约30度。我们讨论了HD 37124的背景下，其他19个系外行星系统的明显的周期可调性，我们总结在一个表中。我们发现，大约有三分之一的特征良好的多行星系统具有明显的低阶周期周期，如果已知多行星系统中的系外行星的周期是从观测到的行星轨道周期分布中随机抽取的，那么这比天真地预期的要多。
2011-01-21 astro-ph.EP
Migrating Low-Mass Planets in Inviscid Dusty Protoplanetary Discs
圆盘驱动的行星迁移是行星系形成的一个组成部分。在标准的以气体为主的原行星盘中，低质量行星或行星核心经历快速向内迁移，并丢失到中心恒星。然而，最近的几项研究表明，原行星盘中的固体成分可以对盘-行星相互作用产生显着的动力学影响，特别是当固体与气体的质量比接近1或更大时，尘埃对气体的拖曳力变得显着。由于有几种方法可以提高原行星盘中的固体丰度，例如通过盘风和压力隆起中的尘埃捕获，因此了解行星如何通过尘埃环境迁移是很重要的。为此，我们通过一套系统的高分辨率，二维数值模拟研究行星在尘埃丰富的磁盘迁移。我们表明，低质量行星的向内迁移可以减缓尘埃动力学共转力矩。我们还确定了一个新的制度，随机迁移适用于磁盘的灰尘与气体的质量比$\gtrsim 0.3$和粒子斯托克斯数$\gtrsim 0.03$。在这些情况下，盘-行星的相互作用导致小规模的持续发展，强烈的尘埃漩涡分散了行星，这可能会阻止甚至逆转向内的行星迁移。我们简要讨论了我们的结果的观测意义，并强调了未来工作的方向。
2020-07-16 astro-ph.EP
Evidence for Primordial Alignment II: Insights from Stellar Obliquity Measurements for Hot Jupiters in Compact Multiplanet Systems
本文通过 RM 效应测量紧凑多行星系统中热木星 TOI-5143 c 的恒星倾角，发现其自转-轨道排列一致，为原初排列假说提供了有力支持，表明巨大倾角源于盘后动力学相互作用。
2025-03-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Migrating super-Earths in low-viscosity discs: unveiling the roles of feedback, vortices, and laminar accretion flows
我们提出了迄今为止最高分辨率的研究超级地球迁移在无粘性和低粘度的磁盘，动机连接到层流，风驱动模型的原行星盘。我们的模型揭示了涡旋在确定部分间隙开放行星的迁移行为中的关键作用。涡流形成的压力最大的间隙边缘，并防止盘反馈停止迁移的中间行星在低粘度和无粘光盘，相反的概念的“惯性极限”或“光盘反馈”停止预测的分析模型。涡旋也可能在同旋区域形成，并通过与行星的直接引力相互作用显著改变迁移行为。这些特征在高分辨率下变得明显，并且对于除了最高粘度之外的所有粘度，在获得数值收敛结果方面存在显著困难。然而，对于足够低的粘度，部分间隙开放行星的迁移显然变得混乱。在中等粘度下，发现一个平滑的圆盘反馈制度，其中迁移可以大大减慢，并且观察到的迁移时间尺度对应于由间隙边缘的扩散松弛驱动的迁移。在高粘度下，恢复了经典的I型迁移。对于在无粘性圆盘中的类彗星行星，形成了一个宽而深的间隙。瞬态II型迁移发生在对应于间隙宽度的径向长度尺度上，超过该径向长度尺度，迁移可以停止。最后，我们研究了由迁移行星在无粘性圆盘中留下的结构驱动的粒子捕获，并发现多环和涡旋形式的粒子陷阱可以在行星通过后持续很长时间。在这种情况下，像ALMA这样的亚毫米干涉仪对粒子阱的观测不能用来推断当前是否存在邻近的行星。
2019-01-13 astro-ph.EP
Inviscid protostellar disc ring formation and high density ring edges due to the ejection and subsequent infall of material onto a protostellar disc
本文提出原恒星盘中物质抛射后回落会降低盘角动量并驱动径向流动，径向速度与下落质量率成正比，从而在短时间内形成盘间隙和环，间隙边缘的高密度区和尘埃陷阱可能促进行星形成，并解释了早期太阳系中特定尘埃组分的聚集。
2023-10-30 astro-ph.EP
Trapping of Low-Mass Planets Outside the Truncated Inner Edges of Protoplanetary Discs
本文利用二维粘性流体动力学模拟研究了低质量行星（$\lesssim 10 M_\oplus$）在原行星盘内缘附近的迁移。我们采用了一个内边界条件表示截断的光盘在恒星的共转半径。如Tsang（2011）所述，内盘边界的波反射改变了行星上的I型迁移扭矩，使迁移在行星到达盘的内边缘之前停止。对于低粘度盘（$α\lesssim 10^{-3}$），行星可能被困与半长轴一样大的$3-5$倍的内部磁盘半径。一般来说，行星被困在更接近内边缘的行星质量或光盘粘度参数$α$增加，和远离内边缘的光盘厚度增加。这种行星捕获机制可能会影响紧密多行星系统的形成和迁移历史。
2017-10-27 astro-ph.EP
Early stages of gap opening by planets in protoplanetary discs
本文研究无粘性原行星盘中行星打开间隙的早期阶段，揭示比角动量随时间变化对间隙打开的关键作用，证明该过程具有自相似性，并给出与数值模拟吻合的半解析间隙演化解。
2024-09-03 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
How Consumption and Repulsion Set Planetary Gap Depths and the Final Masses of Gas Giants
行星在圆盘中打开缝隙。间隙的打开通常是通过考虑行星林德布拉德扭矩来模拟的，该扭矩将圆盘气体排斥出行星的轨道。但差距也很明显，因为地球消耗当地的材料。我们提出了一个简单的，易于使用的，分析框架计算间隙如何耗尽和如何光盘的结构作为一个整体的变化的Lindblad排斥和行星消费的联合行动。一个嵌在气隙中的气态巨行星的最终质量是同时推导出来的。分析测试对一维数值实验和校准使用已发布的多维模拟。在粘性α圆盘中，行星在清除间隙时，最初几乎吸积了所有试图扩散过去的气体，迅速达到超级木星，如果不是棕矮星的状态。相比之下，在无粘性圆盘中-然后，只有一小部分的圆盘吸积流被转移到行星上，行星的质量增长到木星质量的一小部分。过渡盘腔可能被这样的低质量物体家族清除，打开无粘性，排斥主导，重叠的间隙，允许大多数外部盘气体畅通无阻地流向宿主恒星。
2020-06-12 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
Two Directly Imaged, Wide-orbit Giant Planets around the Young, Solar Analog TYC 8998-760-1
尽管在过去的几十年里已经发现了数十个直接成像的同伴，但直接确认的多行星系统的数量仍然很少。这些系统的动力学分析对这些宽轨道伴星的形成机制施加了重要的约束。作为年轻太阳系外行星巡天（YSES）的一部分，我们报告了在1700万年前的太阳型恒星TYC 8998-760-1周围发现的第二颗行星质量伴星，该恒星位于天蝎座-半人马座协会的下半人马座Crux子群。伴星的投影物理距离为320 au，从1.1到3.8微米的几个单独的光度测量限制伴星质量为$6\pm1\,M_\mathrm{Jup}$，这相当于$q=0.57\pm0.10\%$相对于主星的质量比。TYC 8998-760-1与之前探测到的$14\pm3\,M_\mathrm{Jup}$伴星一起，是第一个直接成像的多行星系统，它围绕着一个年轻的太阳类似物。我们发现，圆形轨道是稳定的，但轻度偏心轨道的任一/两个组件（$e > 0.1$）是混乱的陀螺时间尺度上，这意味着在原位形成或一个非常具体的喷射由一个看不见的第三个同伴。由于伴星之间的距离很大，TYC 8998-760-1是一个很好的系统，可以用于詹姆斯·韦伯太空望远镜等天基天文台的光谱和光度跟踪。
2020-07-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Migration of Planets Into and Out of Mean Motion Resonances in Protoplanetary Discs: Overstability of Capture and Nonlinear Eccentricity Damping
许多多行星系统被观察到包含非常接近平均运动共振的行星，尽管没有精确共振对的显著堆积。我们目前的理论和数值研究的结果捕获到一阶平均运动共振（MMR）使用参数化的行星迁移模型，考虑到非线性偏心阻尼由于行星盘相互作用。这种参数化是基于数值流体动力学模拟，比以前的分析研究中广泛使用的简单的线性参数化更现实。我们发现，非线性偏心阻尼可以显着影响的稳定性和结果的共振捕获。特别地，被捕获到MMR的行星的平衡偏心率变得更大，并且被捕获的MMR状态与基于简单迁移模型的预测相比趋于更稳定。此外，当迁移是足够快或/和行星质量比是足够小，我们观察到一个新的现象偏心率过冲，行星的偏心率变得非常大，然后才安定下来，以较低的平衡值。如果小行星的偏心率在过冲期间接近于1，这可能导致小行星被抛出。这可能有助于解释与温暖的彗星相比，热彗星缺乏低质量的行星伴侣。
2018-05-19 astro-ph.EP
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
Planet-disc interaction in laminar and turbulent discs
在弱电离盘中，湍流可以通过垂直剪切不稳定性（VSI）产生。嵌入式行星在作用于它们的扭矩中感受到随机分量，这可能会影响它们的迁移。在这项工作中，我们研究了嵌入在原行星盘和VSI湍流的生长行星之间的相互作用。我们进行了一系列的三维流体动力学模拟与嵌入式行星的质量范围从5到100地球质量的局部等温盘。我们研究嵌入在一个无粘盘，是VSI不稳定的行星，成为湍流，并产生角动量传输与有效的$α= 5 \cdot 10^{-4}$。将其与恰好使用该$α$值的相应粘性盘进行比较。一般来说，我们发现行星对盘湍流只有微弱的影响。只有最大的行星（$100 M_\oplus$），行星内部的湍流活动才会增强。湍流盘中质量较大的行星（$30, 100 M_\oplus$）产生的间隙的深度和宽度与相应的粘性情况完全相同，导致作用在行星上的扭矩强度非常相似，VSI盘的随机波动很小。在间隙边缘处产生的涡流在VSI盘中更强且寿命更长。低质量行星（带有$M_p \leq 10 M_\oplus$）在这两种情况下都不会打开圆盘中的间隙，但会在行星后面产生湍流圆盘的过密度，从而产生显著的负扭矩。这可以促进VSI湍流盘中的向内迁移，远高于I型速率。由于在实际三维圆盘中有限的湍流水平，间隙深度将总是有限的，并且迁移在无粘性圆盘中不会停止。
2017-06-14 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
Planetary waves can activate resonant drag instabilities in 3D dusty gaseous discs
本文通过全局三维高分辨率双流体模拟，证明内嵌低质量行星激发的行星波可与尘埃—气体流动共振并触发RDI，且该过程几乎不依赖Stokes数。
2025-06-16 astro-ph.EP
