限制太阳系四颗类地行星的形成条件

为了重现太阳系类地行星（类比体）的轨道与质量，多数研究将模拟结果作为整体来审视其成功与否。然而，文献中关于在同一系统中同时形成行星类比体（类比系统）的可能性的讨论尚不充分。为解决此问题，我们执行了 540 次代表文献中典型模型的原行星盘的 N 体模拟。我们共识别出 194 个包含至少三个类比体的类比系统，但仅有 17 个系统同时包含四颗类地行星的类比体。通过对类比系统的分析，我们发现，与真实行星相比，基于 Grand Tack 模型典型结果的截断盘所产生的 Mercury 与 Mars 类比体动力学上过于冷寂，且位置过于靠近 Venus 与 Earth 类比体。此外，所有 Mercury 类比体均过于巨大，而多数 Mars 类比体比火星更重。进而，这些系统中月球形成撞击的发生时间过早，且事件后吸积附加质量过多。因此，此类截断盘无法解释类地行星的形成。我们的结果表明，形成四颗类地行星需要具有以下属性的盘：1) 质量集中于约 0.7-0.9 与约 1.0-1.2 au 之间的狭窄核心区；2) 起始于约 0.3-0.4 au 的内区成分；3) 起始于约 1.0-1.2 au 的较低质量成分；4) 由胚胎而非星子承载盘的大部分质量；5) 木星与土星处于偏心轨道。