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偏心星子群的碰撞演化

地球与行星天体物理 2015-05-14 v1 星系天体物理

摘要

低偏心率星子带稳态碰撞演化模型将具有热尘埃的碎片盘(如eta Corvi和HD69830)在1AU处识别为异常,因为碰撞过程应在其超过1 Gyr的寿命中移除了大部分星子质量。本文研究了大的星子偏心率(e>>0.3)对其碰撞寿命以及晚期剩余质量M_{late}的影响。对于一个具有共同近心点和偏心率e的轴对称星子盘,我们发现M_{late} ∝ e^{-5/3}(1+e)^{4/3}(1-e)^{-3}。对于类似散射盘(即共同近心点)的族群,在没有动力学演化的情形下,晚期的质量演化将如同只有最大偏心率的星子存在。尽管剩余质量增加,但更高的偏心率并不会增加碰撞级联的热辐射,直到e>0.99,部分原因是大多数碰撞发生在近心点附近,从而增加了尘埃吹出直径。然而,在高偏心率(e>0.97)下,从近心点延伸出的吹出族群可能在碰撞级联之上被探测到;更高的偏心率也增加了观测到近期碰撞的概率。eta Corvi的所有成像和光谱约束可以用一个近心点在0.75AU、远心点在150AU、质量为5M⊕的单一星子族群来解释;然而,如此高偏心率族群的起源仍然具有挑战性。HD69830的中红外超量可以用偏心星子带中一次近期碰撞产生的碎片带的持续毁灭来解释,但缺乏远红外辐射要求母星子带中不存在小束缚颗粒,这可能是由于升华所致。

关键词

引用

@article{arxiv.0910.4725,
  title  = {Collisional evolution of eccentric planetesimal swarms},
  author = {M. C. Wyatt and M. Booth and M. J. Payne and L. J. Churcher},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0910.4725},
  year   = {2015}
}

备注

MNRAS in press