行星形成的最终阶段
天体物理学
2009-11-10 v1
摘要
我们探讨了关于太阳系行星的三个问题:它们的数量由什么决定?为什么它们的轨道几乎是圆形且平行的?它们是如何耗时的?小天体盘中的暴走吸积导致极少数天体显著大于其他天体。这随后是奥拉赫克 growth 阶段,在此阶段大天体保持相似的质量并均匀分布在半长轴上。我们对行星形成的标准处理方式不同,假设随着大天体变大,小天体因发生碰撞碎片级联而变小。这表明奥拉赫克阶段是太阳系演化中的短暂阶段。当奥拉赫克天体的表面质量密度等于小天体的质量密度时,动力学摩擦就不再能够抵消黏性搅拌,因此它们的速度分散增加到足以导致轨道交叉。这标志着奥拉赫克阶段的结束。随后发生的事情在行星系统的内部和外部 differ。内部区域(行星表面的逃逸速度与其轨道逃逸速度之比小于 1),大天体在其随机速度变得可与逃逸速度相当时发生碰撞并合并。外部区域(这些比值大于 1),一些大天体的随机速度继续上升直至被驱逐。在两个区域中,大天体的数量密度最终降低到足以不产生大规模混沌的程度。随后,它们的轨道偏心率和倾角被来自剩余小天体的动力学摩擦所消除。行星形成的最长也最后阶段是对小天体的清理。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0404240,
title = {Final Stages of Planet Formation},
author = {Peter Goldreich and Yoram Lithwick and Re'em Sari},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0404240},
year = {2009}
}
备注
10 pages