从收支平衡视角看巨行星的星子吸积形成
地球与行星天体物理
2018-08-15 v2
摘要
星子吸积指的是由恒星周盘气体阻力阻尼速度弥散的粒子组装成岩石行星核的过程。当粒子的斯托克斯数接近1时，其吸积截面可接近最大的希尔球尺度。星子吸积虽快，但损耗也大。气体阻力将星子带向原行星核，也将它们扫过核旁；那些具有最大吸积截面的粒子同时拥有最快的径向漂移速度，也最易从盘中流失。我们提出了一个追踪盘质量收支的星子吸积行星形成全局模型。每个以月球质量初始化的行星核，从具有有限毫米–厘米尺度星子储量的盘中生长，这些星子在黏性吸积气体中于所有半径处向内漂移。核每净获1 ，至少有10 、甚至可能远多于该值的物质因径向漂移而损失。核生长速率通常对粒子斯托克斯数、湍流马赫数及固体表面密度呈指数敏感。这种指数敏感性，若与盘迁移结合，往往会在0.1–30 AU内产生二元结局：要么亚地球核保持亚地球，要么爆发为木星类行星，后者以不同程度向内迁移。当孕育木星的核由毫米–厘米尺度星子组装时，它们所处的盘中此类粒子在10 yr或更短时间内即被排干；这种快速排干的盘与毫米波观测不符。
引用
@article{arxiv.1806.00487,
title = {A Balanced Budget View on Forming Giant Planets by Pebble Accretion},
author = {Jonathan W. Lin and Eve J. Lee and Eugene Chiang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.00487},
year = {2018}
}
备注
Accepted to MNRAS