Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Low-mass planets falling into gaps with cyclonic vortices

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11320%2F24%3A10492995" target="_blank" >RIV/00216208:11320/24:10492995 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=XXDkaoBK59" target="_blank" >https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=XXDkaoBK59</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1093/mnras/stae1548" target="_blank" >10.1093/mnras/stae1548</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Low-mass planets falling into gaps with cyclonic vortices

  • Popis výsledku v původním jazyce

    We investigate the planetary migration of low-mass planets ($M_pin [1,15], mathrm{ M}_{oplus }$, here $mathrm{ M}_{oplus }$ is the Earth mass) in a gaseous disc containing a previously formed gap. We perform high-resolution 3D simulations with the fargo3d code. To create the gap in the surface density of the disc, we use a radial viscosity profile with a bump, which is maintained during the entire simulation time. We find that when the gap is sufficiently deep, the spiral waves excited by the planet trigger the Rossby wave instability, forming cyclonic (underdense) vortices at the edges of the gap. When the planet approaches the gap, it interacts with the vortices, which produce a complex flow structure around the planet. Remarkably, we find a widening of the horseshoe region of the planet produced by the vortex at the outer edge of the gap, which depending on the mass of the planet differs by at least a factor of two with respect to the standard horseshoe width. This inevitably leads to an increase in the co-rotation torque on the planet and produces an efficient trap to halt its inward migration. In some cases, the planet becomes locked in co-rotation with the outer vortex. Under this scenario, our results could explain why low-mass planets do not fall towards the central star within the lifetime of the protoplanetary disc. Lastly, the development of these vortices produces an asymmetric temporal evolution of the gap, which could explain the structures observed in some protoplanetary discs.

  • Název v anglickém jazyce

    Low-mass planets falling into gaps with cyclonic vortices

  • Popis výsledku anglicky

    We investigate the planetary migration of low-mass planets ($M_pin [1,15], mathrm{ M}_{oplus }$, here $mathrm{ M}_{oplus }$ is the Earth mass) in a gaseous disc containing a previously formed gap. We perform high-resolution 3D simulations with the fargo3d code. To create the gap in the surface density of the disc, we use a radial viscosity profile with a bump, which is maintained during the entire simulation time. We find that when the gap is sufficiently deep, the spiral waves excited by the planet trigger the Rossby wave instability, forming cyclonic (underdense) vortices at the edges of the gap. When the planet approaches the gap, it interacts with the vortices, which produce a complex flow structure around the planet. Remarkably, we find a widening of the horseshoe region of the planet produced by the vortex at the outer edge of the gap, which depending on the mass of the planet differs by at least a factor of two with respect to the standard horseshoe width. This inevitably leads to an increase in the co-rotation torque on the planet and produces an efficient trap to halt its inward migration. In some cases, the planet becomes locked in co-rotation with the outer vortex. Under this scenario, our results could explain why low-mass planets do not fall towards the central star within the lifetime of the protoplanetary disc. Lastly, the development of these vortices produces an asymmetric temporal evolution of the gap, which could explain the structures observed in some protoplanetary discs.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10308 - Astronomy (including astrophysics,space science)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/GM21-23067M" target="_blank" >GM21-23067M: Hydrodynamické interakce planet s protoplanetárními disky a původ těsných exoplanetárních soustav</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2024

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

  • ISSN

    0035-8711

  • e-ISSN

    1365-2966

  • Svazek periodika

    532

  • Číslo periodika v rámci svazku

    2

  • Stát vydavatele periodika

    GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska

  • Počet stran výsledku

    16

  • Strana od-do

    1345-1360

  • Kód UT WoS článku

    001265147500001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85198253437