超级地球的碰撞剥离与瓦解
地球与行星天体物理
2009-07-22 v1
摘要
行星形成的最后阶段以行星胚胎之间的碰撞为主导。这一阶段的动力学决定了系统的轨道构型以及行星的质量和组成。在太阳系中，水星、地球、火星和冥王星都被认为经历过晚期大撞击。就水星而言，这次大撞击可能显著改变了行星的整体成分。在这里，我们展示了初始为类地成分的1到10 M_Earth行星之间高速（高达~5 v_esc）碰撞的光滑粒子流体动力学模拟结果，以研究系外超级地球形成的最后阶段。正如先前对较小天体碰撞的模拟所发现的那样，当碰撞能量超过简单合并时，大撞击分为两个区域：（1）瓦解和（2）撞击-逃逸（一种掠射非弹性碰撞和抛射体逃逸）。当撞击参数接近零、抛射体质量相对于目标较小时，或在极高速度下，会发生瓦解。在瓦解区域，我们推导了灾难性瓦解（当一半的总碰撞质量损失时）的判据、吸积与侵蚀之间的转变能量，以及由地幔碰撞剥离导致的整体成分（铁硅比）变化的标度律。
引用
@article{arxiv.0907.0234,
title = {Collisional Stripping and Disruption of Super-Earths},
author = {Robert A. Marcus and Sarah T. Stewart and Dimitar Sasselov and Lars Hernquist},
journal= {arXiv preprint arXiv:0907.0234},
year = {2009}
}
备注
10 pages, 1 table, 4 figures. Accepted for publication in ApJ Letters