热大爆炸理论:磁场与原月球盘的早期演化
地球与行星天体物理
2016-09-07 v1
摘要
关于地球月球形成的主流理论认为,一个火星大小的天体与原地球碰撞,产生了一个轨道物质盘,该盘随后凝聚形成月球。本文研究原月球盘的早期演化。首先,我们证明盘的不透明度很大,因此冷却效率低下 ()。在此状态下,除非 ,否则盘中的角动量输运会导致持续加热。继 Charnoz 和 Michaut 以及 Carballido 等人的早期工作之后,我们证明一旦盘完全汽化,它就与磁场良好耦合。我们考虑了一种情景,其中磁场驱动的湍流导致了一个短暂的热阶段,此时盘在几何上变厚,并伴有强烈的湍流混合。盘通过扩展冷却,直到与磁场解耦。我们指出,大约一半的吸积能量在盘与地球表面相遇的边界层中耗散。这在地球附近产生了高熵物质,驱动对流和混合。最后,一个热的、磁化的盘可能驱动双极外流,从而从地月系统中移除质量和角动量。
引用
@article{arxiv.1607.02132,
title = {A hot big bang theory: magnetic fields and the early evolution of the protolunar disk},
author = {Charles F. Gammie and Wei-Ting Liao and Paul M. Ricker},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.02132},
year = {2016}
}
备注
22 pages, 2 figures, accepted by ApJ