从尘埃到星子：雪球阶段？

行星形成的标准模型考虑了这样一个初始阶段：星子由尘埃盘形成，随后是星子间的相互碰撞阶段，最终导致行星胚胎的形成。然而，在首批星子的形成与它们之间相互碰撞的开始之间，存在一个潜在的过渡阶段（我们称之为“雪球阶段”），该阶段在以往的研究中常被忽略或低估。在雪球阶段中，孤立的星子在开普勒轨道上运动，且仅通过直接吸积原行星盘中由气体携带的亚厘米级尘埃来生长。利用星子由尘埃逐步生成的简化模型，我们考虑了在相互碰撞开始前星子预期可生长到的尺寸，并推导了该尺寸对若干关键参数的依赖关系，包括盘湍流度、星子诞生时的尺寸以及星子生成率。对于湍流较弱且星子以低速率和相对较小诞生尺寸生成的系统，我们表明雪球生长阶段可能非常重要，使得星子在相互碰撞占据主导之前质量可增长 10^6 倍。在这种情况下，雪球生长阶段可以成为将质量从尘埃转移至星子的主导模式。此外，这种生长可以在原行星气体盘的典型寿命内发生。一个值得注意的结果是……（见正文）。对于诸如半人马座阿尔法星等密近双星系统的具体情况……（见正文）。从更宏观的视角来看，这些初步结果表明，高效的雪球生长阶段为行星形成理论提供了大量的“底层空间”。