原行星体间的吸积:失控生长的多种面貌
地球与行星天体物理
2015-05-19 v1
摘要
(摘要删节)当原行星体达到约1公里或更大尺寸时,由于引力聚焦(GF),其吸积速率会增强。我们开发了一个新的数值模型来计算引力增强生长阶段的碰撞演化。我们通过与现有的N体和统计代码进行对比来验证我们的方法。利用该数值模型,我们探索了从初始单一星子半径R_0的群体开始的失控生长和寡头生长吸积阶段的特征。在模型中,当初始随机速度弥散(由其偏心率导出)低于星子体的逃逸速度时,系统会经历失控生长。我们发现,在失控生长阶段,大小分布保持连续,但在高质量端演变为幂律分布,这与先前的研究一致。此外,我们发现最大的天体从所有质量区间吸积物质;在此阶段,简单的双组分近似不适用。然而,随着生长,失控体搅动了其吸积的星子群体的随机运动。最终,这种反馈停止了快速生长,系统进入寡头阶段,来自邻近区域的竞争天体在质量上迎头赶上。与先前的估计相比,我们发现系统在稍大的半径处离开失控生长阶段。此外,我们评估了小的、单一尺寸碎片对生长过程的相关性。在经典模型中,当天体的初始速度弥散较小时,这些碎片在失控生长期间不发挥关键作用;然而,在由于外部扰动其随机运动而导致初始相对速度较大的模型中,可能出现碎片主导吸积的情况。
引用
@article{arxiv.1006.3186,
title = {Accretion among preplanetary bodies: the many faces of runaway growth},
author = {C. W. Ormel and C. P. Dullemond and M. Spaans},
journal= {arXiv preprint arXiv:1006.3186},
year = {2015}
}
备注
Accepted for publication in Icarus