解释原行星尘埃盘延展性的膨胀盘阶段

理解星子形成是理解行星形成的必要第一步。这些首批固态天体的分布将决定行星胚胎能够生长的位置。我们试图理解太阳系原行星盘形成与演化模型的可能参数空间。一个良好的太阳系原行星盘情景至少须满足以下三准则：1）延展的尘埃盘（至少45 au）；2）在至少两个不同位置形成星子；3）将高温凝聚物（即富钙铝包体，CAIs）输送至外盘。我们探索了大参数空间，以研究盘黏滞、物质落入盘的时间尺度、物质沉积入盘的距离以及尘埃颗粒破碎阈值的影响。我们发现，具有大初始盘黏滞（$\alpha>0.05$）、相对短下落时标（$T_{infall}<100-200$ kyr）和小离心半径（$R_C\sim0.4$~au；物质落入盘内的距离）的情景，产生的盘满足太阳系良好原行星盘的准则。大初始黏滞与短下落时标导致盘的快速初始膨胀，我们称之为盘的膨胀阶段。此外，温度依赖的破碎阈值（模拟冷冰质颗粒更易破碎）导致更大且更质量的盘。这造成“冰质”多于“岩质”星子。此类情景也更契合我们的太阳系——其拥有小型类地行星与巨行星大核。最后，我们发现具有大$R_C$的情景无法将CAIs输送至外盘，且不能在盘内两个位置产生星子。