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原始盘的形成与演化:结合观测、模拟与化石化学约束

地球与行星天体物理 2024-11-13 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

我们提出了一套符合化石化学约束、且与其他原始盘观测及高精度数值模拟相兼容的原始太阳盘演化模型。高温凝结物(CAI 和 AOAs)在太阳附近形成后被输送至外侧盘的证据,可通过盘内早期激烈径向扩散,或通过原恒星喷流将这些凝结物快速输送至大尺度盘区域来解释。假设后期吸积材料同位素特征与其他时期吸积材料不同,可解释流星体中核合同位素异常的观察差异,并对彗星中难熔元素同位素组成提出令人Intriguing的预测。当材料吸积减弱后,盘开始作为吸积盘演化。最初,尘埃向内漂移,使尘埃成分的半径缩小至约45 au,这可能约为气体成分宽度的一半。随后盘内必须出现结构,产生一系列压力极大值,这些压力极大值在My尺度内将尘埃囚禁住。这使得行星质子在不显著改变同位素特征的前提下,以完全不同的时间形成。盘不存在通过流星器物的后期吸积。根据流星体的 paleomagnetic 数据,盘在约5 Myr后消失。在结论中,原始太阳盘的演化在尺寸、寿命和尘埃行为方面似乎相当典型,这表明太阳系相对于其他系外行星系统的特殊性可能源于行星形成的混乱性,而非母盘层面的特征。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.06342,
  title  = {Formation and evolution of a protoplanetary disk: combining observations, simulations and cosmochemical constraints},
  author = {Alessandro Morbidelli and Yves Marrocchi and Adnan Ali Ahmad and Asmita Bhandare and Sebastien Charnoz and Benoit Commercon and Cornellis P. Dullemond and Tristan Guillot and Patrick Hennebelle and Yueh-Ning Lee and Francesco Lovascio and Raphael Marschall and Bernard Marty and Anaelle Maury and Okamoto Tamami},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.06342},
  year   = {2024}
}

备注

In press in Astronomy and Astrophysics