行星形成巨碰撞时代建立的组成与轨道之间的关联

类地行星形成的巨碰撞阶段建立了超级地球的轨道性质（半长轴间距、偏心率、互倾角）与内部组成（是否存在气体包层）之间的联系。利用N体模拟和分析论证，我们表明间距不仅源自偏心率，也源自倾角。更扁平的系统获得更紧密的间距，这是引力散射（增加偏心率）与并合（阻尼偏心率）之间偏心率平衡的结果。残余盘气体的动力学摩擦在调节并合以及阻尼倾角和偏心率方面起着关键作用。具有中等气体阻尼和高固体表面密度的系统催生出具有紧密间距、小偏心率和小倾角的气体包层超级地球。超级地球在缺乏大量环境气体、低固体表面密度的盘中凝聚的系统，产生具有更宽间距、更大偏心率和更大互倾角的岩石行星。两种星族的混合可以重现开普勒超级地球所展现的间距、周期比、凌星行星多重性和凌星时长比的分布。这两个星族均在原位形成，也有助于解释偏心率与行星大小、以及整体密度与质量测量方法（径向速度 vs. 凌星时序变化）的观测趋势。本研究中做的简化——包括模拟的有限时间跨度，以及对气体动力学摩擦和气体耗散历史的近似处理——应在未来工作中改进，以实现与观测的详细定量比较。