REBOUND 中的碰撞碎裂与整体成分追踪
地球与行星天体物理
2022-02-09 v1 天体物理仪器与方法
摘要
我们为 体代码 REBOUND 提出一个碎裂模块与一套成分追踪代码。我们的碎裂代码利用了先前的半解析模型，并采用类似于 体代码 MERCURY 中碎裂的实现方法。在带碎裂的 体模拟中，我们通过以膨胀因子 放大粒子半径来缩短碰撞与行星形成时标，并尝试不同的 值以理解膨胀因子如何影响碰撞历史与最终行星系统。随着膨胀因子增大，合并速率也增大，从而产生拥有更多行星且行星位于更外侧轨道的行星系统。此外，我们提出一套成分追踪代码，可追踪均质天体随质量交换的成分变化，并用其研究碎裂与膨胀因子的使用如何影响向内太阳系盘的水挥发分输送。我们发现，相较于完美合并，碎裂增强了径向混合；且平均而言，随着 增大，行星的平均水质量分数也增大。径向混合随 增大而减弱，因为碰撞发生较早，彼时天体尚未生长至激发轨道并远离其初始位置。
引用
@article{arxiv.2201.05714,
title = {Collisional fragmentation and bulk composition tracking in REBOUND},
author = {Anna C. Childs and Jason H. Steffen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.05714},
year = {2022}
}
备注
Accepted for publication in MNRAS. 12 pages, 7 figures, and 5 tables