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火星的生长因早期巨行星不稳定性而受阻

地球与行星天体物理 2018-05-16 v1

摘要

太阳系许多动力学特征可通过外行星经历一段轨道不稳定性时期来解释,该时期有时被称为尼斯模型。尽管这常与月球撞击记录中被称为晚期重轰炸期(LHB)的滞后峰值相关联,但近期研究表明该事件可能发生得更早,或许在类地行星形成时期。虽然当前类地吸积模拟能再现太阳系的许多观测特征,但重现火星的小质量需要对标准行星形成模型进行修改。此处我们使用800个动力学模拟表明,外太阳系的早期不稳定性强烈影响类地行星形成,并经常产生尺寸合适的火星类似体。最成功的结果出现在类地行星于气体盘消散后、巨行星不稳定性开始前额外演化1–1000万年(Myr)的情况下。在这些模拟中,不稳定前火星区已开始吸积,但巨行星散射引发的动力学扰动将大型胚胎从火星附近移除。大型胚胎或被抛射,或向内散射至地球和金星(某些情况下输送水),而火星作为搁浅的胚胎被遗留下来。因此,早期巨行星不稳定性可在单一模型中同时再现内太阳系与外太阳系。

关键词

引用

@article{arxiv.1804.04233,
  title  = {Mars' Growth Stunted by an Early Giant Planet Instability},
  author = {Matthew S. Clement and Nathan A. Kaib and Sean N. Raymond and Kevin J. Walsh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1804.04233},
  year   = {2018}
}

备注

18 pages, 9 figures, accepted for publication in Icarus