由 Hf-W 同位素演化对大转向情景中类地行星形成时标与平衡过程的约束

我们考察了 141 个采用大转向（Grand Tack）情景的类地行星晚期吸积 N 体模拟，将碰撞结果与时标为铪-钨（Hf-W）的同位素演化模型相耦合。由于迁移的木星所引发的小行星表面密度更高，大转向情景中的吸积比经典吸积模型形成行星更快。快速增长的行星胚胎经历地幔中 $^{182}$W 的放射性增生，这与测得的地幔成分不一致，除非大量钨被一个与目标地幔充分混合的撞击体核移除。对于物理上类地的幸存行星，我们发现需要平衡撞击体核分数 $k_\text{core} \geq 0.6$ 才能产生与观测到的地幔钨异常相符的结果（假设与相对大体积的目标地幔物质平衡；更小的平衡地幔体积将要求更大的 $k_\text{core}$）。这一对实质性核再平衡的要求可能难以与流体动力学预测及大撞击中混合的流体代码模拟相协调，因此该结果并不支持由大转向吸积导致的快速行星形成。