行星核上的气体吸积：三维自引力辐射流体动力学计算

我们展示了行星核气体吸积的三维自引力辐射流体动力学模型的结果。在某些情况下，吸积流的分辨率达到了固体核表面——这是首次进行此类模拟。我们研究了气体吸积率对行星核质量以及周围原行星盘面密度和不透明度的依赖关系。星子吸积被忽略。我们发现，高质量原行星在气体吸积阶段被厚的环行星盘所包围，但与局部等温计算相反，当进行辐射流体动力学模拟时，即使将尘埃不透明度从星际值降低100倍，质量约小于50 $M_{\text{Earth}}$ 的吸积原行星周围也不会形成盘。我们发现，气体不透明度在决定低质量行星核的吸积率方面起重要作用。例如，将不透明度从星际值降低100倍，导致10-20 $M_{\text{Earth}}$ 原行星的吸积率增加约一个数量级。对于更高质量的核，不透明度的依赖性变得不那么重要，因为引力主导了热支撑效应，原行星基本上以失控吸积率进行吸积。最后，对于低质量行星核（约小于20 $M_{\text{Earth}}$），我们得到的吸积率与先前的一维准静态模型一致。这表明三维流体动力学效应可能不会显著改变从准静态模型获得的气体吸积时标。