通过扩展的冷微行星盘动力学摩擦使第九行星轨道圆化
地球与行星天体物理
2018-01-31 v2
摘要
柯伊伯带之外小天体轨道根数的意外聚集引发了关于太阳系实际上拥有九颗行星的猜测,即八颗已确认的行星加上一颗假想的“第九行星”。最近的几项研究表明,一颗质量约为 10 个地球质量、位于远日点远超柯伊伯带的遥远偏心轨道上的行星可以产生并维持这种聚集。然而,导致如所建议的第九行星轨道那样的演化路径并不容易解释。在此,我们研究了一颗从巨行星区域散射出去的行星是否可以通过与一个冷的、遥远的微行星盘的动力学摩擦而被提升到类似于所建议的第九行星的轨道。最近关于通过流不稳定性形成微行星的模拟表明,微行星可以在 100 天文单位之外轻易形成。我们通过一组数值模拟探索了这种通过动力学摩擦实现的圆化。我们发现,一颗从海王星附近区域散射到偏心轨道上的行星,在 46 亿年后有 20-30% 的机会获得类似于第九行星的轨道。我们的模拟还导致了微行星的强聚集或部分聚集;然而,这种聚集是否可观测取决于微行星盘内边缘的位置。如果内边缘位于 200 天文单位处,则可观测天体之间的聚集程度是显著的。
引用
@article{arxiv.1710.08295,
title = {Circularizing Planet Nine through dynamical friction with an extended, cold planetesimal belt},
author = {Linn E. J. Eriksson and Alexander J. Mustill and Anders Johansen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.08295},
year = {2018}
}
备注
Accepted to MNRAS