

行星如何在盘边缘迁移:向内还是向外? 在我们此前的研究中(Liu et al. 2017 A&A, Liu et al. 2025 Nature),我们通过解析方法表明,位于盘内空洞边缘附近的行星可以反转迁移方向,并随扩张的盘空洞一起向外移动。 本工作首次给出二维流体动力学模拟,证实原行星盘由内向外清空过程中回弹向外迁移的存在性和可行性。
本研究考察位于原行星盘截断边缘附近的行星轨道迁移,该迁移由中心恒星产生的 X 射线光蒸发引起。湍流黏滞吸积与恒星 X 射线光蒸发的共同作用,会在盘中心数个天文单位内形成空洞。 空洞形成后,外盘迅速损失质量,空洞由内向外扩张。
我们针对不同的行星质量和盘性质开展了二维行星-盘相互作用流体动力学模拟。 下面的动画展示了不同质量的行星(例如 5 个地球质量的超级地球和木星)随光蒸发空洞扩张而向外回弹迁移。 模拟结果表明 海王星质量以下的行星会在空洞边缘受到强正的共转力矩,从而持续向外迁移 这一现象此前被称为回弹迁移。木星质量行星会使残余盘产生偏心率,因此也会经历适度的向外迁移。 . 详见 Liu et al. 2025, A&A [ADS] [arxiv].