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行星吸积触发撞击喷射形成球粒

地球与行星天体物理 2016-01-20 v1

摘要

球粒是最原始的成分之一,可作为太阳系起源的基本线索。我们研究了一种涉及星子碰撞及由此产生的撞击喷射的球粒形成场景。星子碰撞是调节行星吸积(对应于类地行星和气态巨行星核心的形成)的主要机制。该场景的关键组分是当碰撞星子间的撞击速度超过约2.5 km s1^{-1}时,抛射物质能够熔化。先前的模拟表明该过程效率足够高以重现球粒的初始丰度。我们通过基于直接NN-体模拟结果发展的半解析计算仔细检验了这一场景。正如先前工作所发现,我们确认在行星吸积期间发生的星子碰撞可在形成球粒中发挥重要作用。这是因为当原行星接近隔离质量(Mp,isoM_{p,iso})时,原行星-星子碰撞可达到约2.5 km s1^{-1}或更高的撞击速度。假设抛射质量是碰撞星子质量的一个分数(FchF_{ch}),我们表明只要原行星的形成在给定盘寿命内完成,所得球粒丰度可很好地由FchMp,isoF_{ch}M_{p,iso}表述。我们进行了参数研究并检验球粒丰度及其形成时机如何变化。我们发现撞击喷射场景在一定的参数范围内通常合理地良好运作,而需要更专门的工作以纳入本工作中忽略的其他物理过程并检验它们对球粒形成的影响。

关键词

引用

@article{arxiv.1511.03344,
  title  = {Chondrule Formation via Impact Jetting Triggered by Planetary Accretion},
  author = {Yasuhiro Hasegawa and Shigeru Wakita and Yuji Matsumoto and Shoichi Oshino},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1511.03344},
  year   = {2016}
}

备注

14 pages, 8 figures, 1 table, accepted for publication in ApJ