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重访突破:探究尘埃越过弹跳屏障生长的条件

地球与行星天体物理 2018-05-02 v1

摘要

要使颗粒生长有效进行并导致行星形成,必须克服若干生长屏障。其中一个与盘内区致密颗粒相关的屏障是“弹跳屏障”,其中大颗粒(\sim mm 尺寸)往往相互弹开而非黏附。然而,通过维持小颗粒种群,有人提出 cm 尺寸颗粒可能通过扫获这些小颗粒而快速生长。我们提出了首个数值分辨研究,探讨颗粒在一系列导致生长的稀有碰撞(所谓“突破”)中足够幸运地越过弹跳屏障的条件。我们的模型支持先前结果,并表明在简单模型中突破要求高速碰撞由导致碎裂转变为生长的质量比阈值较低,ϕ50\phi \lesssim 50。然而,在考虑碎裂阈值对质量比依赖的模型中,我们发现即使质量转移相对低效,突破也更容易发生。这表明弹跳可能仅减缓生长,而非阻止越过阈值屏障的生长。然而,即便越过弹跳屏障的生长是可能的,径向漂移通常会阻止生长到任意大的尺寸。

关键词

引用

@article{arxiv.1712.03171,
  title  = {Breakthrough revisited: investigating the requirements for growth of dust beyond the bouncing barrier},
  author = {Richard A. Booth and Farzana Meru and Man Hoi Lee and Cathie J. Clarke},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1712.03171},
  year   = {2018}
}

备注

15 pages, 12 Figures. Accepted for publication in MNRAS