坍缩卵石云中的彗星形成：彗星整体密度对云质量与尘埃-冰比的含义
地球与行星天体物理
2016-03-02 v1
摘要
彗星是在太阳星云冰线之外形成的冰质星子的残余。然而，由于生长障碍和时间尺度限制，从微米大小的尘埃和冰颗粒生长到公里尺度天体是困难的。通过流不稳定性的形成卵石云的引力坍缩可能为彗星形成提供合适机制。我们研究坍缩卵石云中厘米级多孔冰/尘混合卵石的碰撞压缩。为此，我们开发了一个由冰和尘混合物组成的卵石碰撞模型，其特征是尘埃-冰质量比。利用卵石的最终压缩，我们约束了初始云质量、初始卵石孔隙率以及尘埃-冰比的组合，这些组合导致与观测到的彗核整体性质一致的彗星体。我们发现，观测到的彗核高孔隙率和约 0.5 g/cc 的低密度只有在彗星形成于质量大约 M>1e18 g 的云中时才能解释。质量更低的云只有在卵石初始非常致密时才成立。此外，尘埃-冰比必须介于 3 到 9 之间，以匹配观测到的彗核整体性质。（删节版）
引用
@article{arxiv.1601.05726,
title = {Comet formation in collapsing pebble clouds. What cometary bulk density implies for the cloud mass and dust-to-ice ratio},
author = {S. Lorek and B. Gundlach and P. Lacerda and J. Blum},
journal= {arXiv preprint arXiv:1601.05726},
year = {2016}
}
备注
14 pages, 5 figures, accepted for publication in A&A