turbulence-和 MHD 风驱动的原行星盘中的尘粒-气体耦合：对岩石行星形成的影响

尘粒与其周围气体在原行星盘中的耦合程度由无量纲斯特鲁斯数（Stokes number）来量化。斯特鲁斯数（St）支配粒子的尺寸和空间分布，从而在不同盘区域确立行星形成的主导模式。本文我们对在turbulence和磁海洛（MHD）盘风共同作用下演化的盘中粒子的典型St进行了时序建模。在turbulence和风主导的盘中，我们发现碰撞碎片化是粒子增长的限制机制，水冰升华线构成了尘粒沉降、漂移和尺寸 regime 之间的关键转折点。 ice线 之上的St二元性导致内外盘中行星形成路径的差异。尽管在ice线内的岩石胚胎在大多数参数空间下进行沉淀吸积速度较慢，但在ice线之外的挥发性富矿物质胚胎上则迅速进行，从而允许在盘消散前形成巨型行星的核心。通过模拟岩石行星的成长，我们评估了沉淀吸积与行星体之间经典成对碰撞之间的竞争。我们得出结论，只有在由MHD风驱动、演化缓慢且无压力最大值以免浓缩固体形成行星体环的盘中，沉淀吸积才可能实现。在这些盘中，极其静止，具有Shakura-Sunyaev湍流参数 $\alpha_{\nu} \sim 10^{-4}$。我们得出结论，对于大多数对应于原行星盘观测中反映的参数空间（$\gtrsim 10^{-4}$），成对碰撞构成岩石行星吸积的主要途径。我们的结果在超地球起源和地球的吸积历史背景下进行了讨论。