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现实吸积条件下从原行星形成类地行星

地球与行星天体物理 2015-05-18 v1

摘要

类地行星形成的最后阶段被称为巨撞击阶段,在此阶段原行星相互碰撞形成行星。迄今为止,这一阶段主要通过N体模拟进行研究,并假设完美吸积,即所有碰撞都导致吸积。然而,这一假设对于高速碰撞和/或大撞击参数的碰撞不成立。我们根据数值碰撞实验的结果,推导了原行星碰撞的吸积条件,该条件涉及撞击速度、角度以及碰撞体的质量。我们首次在从原行星形成类地行星的N体模拟中采用了这一现实吸积条件。我们将结果与完美吸积模型的结果进行了比较,并展示了吸积条件如何影响类地行星的形成。我们发现,在现实吸积模型中,大约一半的碰撞不会导致吸积。然而,行星的最终数量、质量、轨道要素,甚至增长时标几乎不受吸积条件的影响。对于标准原行星盘模型,在现实吸积和完美吸积模型中,通常在约1亿年内,类地行星区域会形成两颗地球大小的行星。我们还发现,对于现实吸积模型,自旋角速度比完美吸积模型(其自旋角速度与旋转不稳定性的临界自旋角速度相当)小约30%。自旋角速度和倾角分别服从高斯分布和各向同性分布,与吸积条件无关。

关键词

引用

@article{arxiv.1003.4384,
  title  = {Formation of Terrestrial Planets from Protoplanets under a Realistic Accretion Condition},
  author = {Eiichiro Kokubo and Hidenori Genda},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1003.4384},
  year   = {2015}
}

备注

21 pages, 3 figures, 2 tables, ApJL in press