巨星行星形成：等温原行星平衡态的初步分类

我们提出了一种用于研究固体行星核心在气体星云中平衡状态的模型。通过该模型，我们能够提炼出所有等温原行星的水力学状态的理想化路线图。对等温原行星平衡态的完整分类应有助于深化对巨星行星形成问题的理解，基于核化不稳定性假设。在本模型下，原行星被近似为以刚性质量和密度为给定条件的球对称、等温、自重的经典理想气体包裹层，其包裹层必须填满 Hill 球。仅以给定核心质量和包裹层气体在核心表面的密度为初始条件，即可在不预设总原行星质量或星云密度的情况下计算平衡态。对于典型太阳质量恒星围绕 1、5.2 和 30 AU 轨道的情形，标准星云条件下（Kusaka et al. 1970）的静态临界核心质量分别为 0.1524、0.0948 和 0.0335 地球质量。这些数值远低于目前所接受的值，主要原因是本模型为等温模型且包裹层与星云处于热平衡状态。对于给定核心，本文发现至少存在两个解可同时适用于同一星云。我们将静态临界核心质量的概念扩展为局部临界核心质量和全局临界核心质量。我们得出结论，'全局静态临界核心质量'标志着所有四种不同质的包裹层区域的交汇点。