从原行星盘到环行星盘的固态物质吸积

我们研究了在原行星盘中绕日心轨道旋转的固态物质向环行星盘的吸积，这是规则卫星系统形成的关键过程。在巨行星形成的气体捕获阶段后期，来自原行星盘的吸积气体形成了环行星盘。由于流向环行星盘的吸积流通过气体阻力影响粒子运动，我们使用气体阻力项的流体动力学模拟数据来计算固态物质的运动。我们考虑了很宽尺寸范围的固体粒子（$10^{-2}$-$10^6$m），发现固体粒子的吸积效率在 10m 大小的粒子附近达到峰值，因为在该尺寸范围内与环行星盘气体的阻力能量耗散最为有效。对于大于 10m 的粒子，由于气体阻力变得不那么有效，效率变低。对于小于 10m 的粒子，由于粒子与背景气流强烈耦合，阻止了粒子的吸积，因此效率较低。我们还发现，粒子被环行星盘捕获的距行星距离在一个狭窄的范围内，并且可以很好地描述为粒子尺寸的函数。