論文関連の(ほぼ)個人用メモ。



arXiv:1804.01148
Alessi & Pudritz (2018)
Formation of Planetary Populations I: Metallicity & Envelope Opacity Effects
(惑星ポピュレーションの生成 I：金属量とエンベロープ不透明度の効果)

概要

系外惑星系のポピュレーションの形成に関する総合的なシミュレーションについての研究を行った．これには，惑星の移動を低下させるような円盤の不均質性の効果も考慮されている．

ここでは，モデル中のパラメータを，2 つの物理パラメータに減らす．降着している惑星大気の不透明度 \(\kappa_{\rm env}\) と，ギャップを開けた後の惑星降着効率の度合い \(f_{\rm max}\) の 2 つである．

中心星と円盤特性 (円盤質量，寿命，恒星の金属量) の観測されている初期の分布に基づき，惑星の種族合成計算を実行した．その結果，巨大惑星の形成頻度は円盤の金属量でスケールすることを見出した．これは，木星型惑星の存在頻度と金属量に対して観測されている関係性と一致する．

また，X 線と宇宙線両方による円盤の電離モデルを考慮した，これらの異なるイオン化率は，異なるデッドゾーン捕獲場所をもたらす．どちらのケースでも，円盤のイオン化源とエンベロープの不透明度の設定に依存する，

より小さな軌道距離での分布を伴って，木星型惑星は遠くて 2 - 3 AU の距離で形成される．0.1 AU 付近でのホットジュピターと，0.6 AU 以遠でのウォームジュピターの二分性を説明するためには，小さいエンベロープの不透明度と (0.001 - 0.002 cm² g^-1)，X 線による円盤のイオン化が必要である．

このモデルは，多くのスーパーアースも生成されることを予測する．しかしその大部分は 2 AU 以遠に形成される．このモデルではダストガス比は一定であることを仮定している．そのため，観測されているスーパーアースの分布を再現するためには，動径方向のダスト進化を考慮する必要が有ることが示唆される．

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