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星子形成的确凿证据:电荷驱动生长进入新的尺寸范围

地球与行星天体物理 2021-02-24 v1 天体物理仪器与方法 软凝聚态物质

摘要

碰撞使颗粒带电,从而促进通过凝聚的生长。我们展示了三组大型玄武岩珠粒系综(150μm180μm150\,\mu\mathrm{m} - 180\,\mu\mathrm{m})的聚集实验,其中两组带电,一组几乎保持中性作为对照系统。在微重力实验中,以中等碰撞速度(00.2ms10 - 0.2\,\mathrm{m\,s}^{-1})诱导这些样品内的自由碰撞。在对照系统中,凝聚在(亚)毫米尺寸停止,而带电颗粒继续生长。达到了 5cm5\,\mathrm{cm} 的最大团聚体尺寸,仅受自由体积内珠粒耗尽的限定。我们首次通过实验直接证明了电荷驱动生长良好进入厘米范围。在原行星盘中,该团聚体尺寸远超流体动力学颗粒浓集(例如通过流不稳定性的浓集)所需的临界尺寸。

关键词

引用

@article{arxiv.2101.09124,
  title  = {A Smoking Gun for Planetesimal Formation: Charge Driven Growth into a New Size Range},
  author = {Jens Teiser and Maximilian Kruss and Felix Jungmann and Gerhard Wurm},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2101.09124},
  year   = {2021}
}