研究速览

极低质量恒星和褐矮星周围由卵石驱动的行星形成

Liu, Lambrechts, Johansen, Ilaria & Henning 2020, A&A [ADS] [arxiv]

我们开展行星群体合成研究，考察中心天体质量在 0.01 M⊙ 到 0.1 M⊙ 范围内的极低质量恒星和褐矮星周围的行星形成。我们从由流体不稳定形成的原行星出发，追踪它们随后的增长和迁移。研究发现，行星最终质量与中心天体质量近似线性相关，最高可达到卵石隔离质量；在这类低质量中心天体系统中，气态巨行星难以形成。

不同质量恒星周围由卵石隔离塑造的超级地球质量

Liu, Lambrechts, Johansen, Liu 2019, A&A [ADS] [arxiv]

我们研究了恒星质量在 0.08 M⊙ 到 1 M⊙ 范围内的恒星周围原行星的形成与演化。通过对初始条件进行蒙特卡洛采样，我们以行星群体合成的方式模拟了大量单个原行星的增长和迁移过程，并从质量、半长轴、金属丰度和含水量等方面，将形成中的行星与观测到的系外行星进行比较。

我们的模型表明，超级地球的特征质量由卵石隔离质量决定。超级地球质量随其主星质量近似线性增加：晚 M 型矮星周围约为 1 个地球质量，而太阳质量恒星周围约为 20 个地球质量。此外，质量最高可达 20 M⊕ 的低质量行星可以在金属丰度范围很宽的恒星周围形成；相比之下，大质量气态巨行星更倾向于在富金属恒星周围增长。我们的模型成功定量再现了系外行星的若干重要观测性质及其与主星之间的相关性。