不同恒星质量下通过珠粒吸积形成巨型行星

冷巨行星的发生率与恒星质量有关。原始星盘中的形成环境调节核心形成及随后的气体吸积。在本研究中，我们模拟了在考虑 various 恒星质量、核心形成时间、盘类湍动粘度和粒子透过率的情况下，通过珠粒吸积形成巨型行星。我们采用自洫的形成模型，计算生长原始行星的固体吸积率和气体吸积率。我们探讨了在不同条件下，行星形成（特别是包层收缩）及形成时间scale如何变化。我们发现，为了再现观测到的冷巨行星发生率，巨型行星必须在到达珠粒隔离后经历缓慢的包层收缩，这一阶段持续数百万年。只有当粒子透过率假设为与星际介质（ISM）相同时，才可实现如此缓慢的收缩阶段。如果粒子透过率比ISM透过率小一个数量级或更多，生长的原始行星将在3百万年内到达交叉质量，并在质量大于0.4太阳质量的恒星周围形成过多的冷巨行星。质量小于0.4太阳质量的恒星周围的原始行星即使在低粒子透过率下也需要超过1亿年才能到达交叉质量。如果行星包层中的粒子透过率远低于ISM透过率，则需要其他机制（如大气循环或行星质子吸积）才能实现冷巨行星的形成。我们随后探讨了生igz accreted重元素沉积到行星包层如何改变形成时间scale。我们的模型表明，由于珠粒隔离时的核心质量较小，重元素富化可能导致形成时间scale延长。我们得出结论，形成过程的细节对行星增长以及因此对气体行星的形成具有显著影响。