ALMA 环中由卵石吸积实现的高效行星形成

在过去十年中，ALMA 观测揭示很大一部分原行星盘在尘埃连续谱中包含环。这些环是卵石聚集的位置，有利于星子形成及随后的行星组装。我们研究了在 ALMA 环内行星形成的可行性，其中卵石或被高斯形压力凸起俘获，或被强尘埃反作用俘获。星子通过流不稳定性的环中面形成。通过进行 N 体模拟，我们研究了这些星子通过碰撞合并与卵石吸积的生长。得益于环中卵石的高浓度，星子一诞生，由卵石吸积导致的生长就变得高效。我们发现行星迁移在环与行星的演化中起决定性作用。对于行星能从环向内迁移的盘，只要环由外盘供给物质，就达到一种稳态，环产生约 20 M⊕ 的行星核。该环充当长寿命的行星工厂，并能解释 DSHARP 大计划中观测到的尘埃环的“精细调节”光学深度。相反，在没有行星移除机制（迁移）的情况下，将形成单一大质量行星并摧毁环。在行星形成环的位置将留下一个宽阔且大质量的星子带。环中的行星形成或可解释在碎屑盘中观测到的成熟行星系统。