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原行星盘中的向内漂移 I 升温条件下球粒陨石尘埃的黏附

地球与行星天体物理 2020-07-03 v1 天体物理仪器与方法

摘要

黏附特性决定了原行星盘中 pebble 生长的早期阶段,在其中颗粒定期从寒冷、富水区域迁移到温暖的内部区域。这种漂移影响了成分、粒径、形貌和含水量,因为颗粒经历着越来越高的温度。在本研究中,我们在真空下将球粒陨石尘埃加热至 1400 K。随后,我们测量了毫米级尘埃团聚体的劈裂抗拉强度。推导出的有效表面能起始为 γe=0.07J/m2\gamma_e = 0.07\,\rm J/m^2。如 Mössbauer 光谱所测,该值主要由丰富的铁氧化物主导。直至 1250 K,γe\gamma_e 持续下降多达五倍。在更高温度下橄榄石占主导。超过 1300 K 尘埃颗粒显著长大。γe\gamma_e 不再下降,但大颗粒尺寸限制了团聚体生长的能力。超过 1400 K 无法再发生团聚。总体而言,在所探测的条件下,尘埃 pebble 的稳定性将朝恒星方向降低。考虑到触发阻力不稳定性所需的最小团聚体尺寸,在更靠近恒星处启动星子形成变得越来越困难。

关键词

引用

@article{arxiv.2007.00997,
  title  = {Drifting inwards in protoplanetary discs I Sticking of chondritic dust at increasing temperatures},
  author = {T. Bogdan and C. Pillich and J. Landers and H. Wende and G. Wurm},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2007.00997},
  year   = {2020}
}