巨人是恶霸：它们的生长如何影响内部亚海王星和超级地球系统
摘要：内部的次海王星型行星与外部的巨大气体行星存在相关性，目前的仿真模拟无法解释这一现象。我们利用包括矿物和气体积累以及行星迁移的N体模拟来研究气体积累速率如何影响内部次海王星与外部巨大气体行星系统的形成以及外部巨星行星的离心率分布。较低效的包络收缩速率能够更有效地形成内部次海王星和外部巨大气体行星系统。这是因为在内部盘中形成的核心太小无法积累大包络，只有在外部盘中增长的核心才能成为巨大行星。因此，与外部巨星行星相比，外部巨星行星之间的不稳定性不一定会破坏内部次海王星系统，这与形成更接近的模拟不同。我们的模拟结果显示，高达50%的冷木星系统可能有内部的次海王星，与观测结果一致。尽管我们发现质量和半径分布存在轻微不匹配，但我们的模拟与巨星的离心率分布非常吻合。对内部系统（r<0.7 AU）的合成过境观测结果与开普勒观测结果非常匹配，我们的模拟与相邻行星对的周期比也非常吻合。因此，即使存在外部巨大行星，超级地球和次海王星形成的“断链”模型仍与观测结果一致。然而，具有外部巨大行星的模拟系统通常更多只有一个内部行星，并且具有更大的离心率，与没有外部巨星的模拟不同。因此，我们预测拥有真正单个靠近行星的系统更有可能容纳外部巨大气体行星，因此我们建议对这些系统进行径速后续观测以限制形成路径。
作者：Bertram Bitsch, Andre Izidoro
论文ID：2304.12758
分类：Earth and Planetary Astrophysics
分类简称：astro-ph.EP
提交时间：2023-06-21