流不稳定之后的生长：从星子吸积到卵石吸积
地球与行星天体物理
2019-04-24 v1
摘要
流不稳定是行星形成中的关键机制，将卵石聚集成星子。它在局部固体体积密度超过气体体积密度的特定盘位置被触发。形成之后，星子可通过从出生环中吞噬其他星子以及吸积来自外盘的向内漂移卵石而生长。为研究由流不稳定在单一位置引发的星子生长，我们测试了超级地球能在气体盘寿命内形成的条件。我们修改 Mercury N 体代码以追踪太阳质量恒星冰线处星子群的成长与动力学演化。研究了三种星子尺寸分布：(i) 半径为 400 km 的单分散星子群体，(ii) 半径从 200 km 到 1000 km 的多分散星子群体，(iii) 具有单个逃逸天体与一群较小 100 km 尺寸星子的双峰分布。400 km 尺寸的单分散星子群体无法形成 ≳ 地球质量的原行星。它们的速度弥散迅速被激发，抑制了星子与卵石吸积。行星可由多分散与双峰分布形成。在这些情况下，双组分性质通过小星子的动力学摩擦阻尼大胚胎的随机速度，使胚胎在接近 10^{-2} 地球质量时能高效吸积卵石。我们发现，当卵石质量流率更高、盘湍流更低或卵石斯托克斯数更高时，更倾向于形成超级地球行星。
引用
@article{arxiv.1902.10062,
title = {Growth after the streaming instability: from planetesimal accretion to pebble accretion},
author = {Beibei Liu and Chris W. Ormel and Anders Johansen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.10062},
year = {2019}
}
备注
13 pages, 9 pages, accepted in A&A