更真实的星子质量改变柯伊伯带形成模型并增加随机性

我们在此进行的模拟包含了由约 10^5 个大质量天体组成的原初星子带的引力效应。在我们的模拟中，海王星在行星轨道不稳定性被触发之前，就因与星子的相互作用而脱离与其他巨行星的共振并开始向外迁移，之后，残余的海王星迁移完成了现代柯伊伯带的形成。我们目前的工作显示出与先前工作的一些显著差异。首先，海王星的行星共振解锁要求海王星的 3:2 平均运动共振在巨行星不稳定性发生之前扫过 30 天文单位以内的大部分原初盘。因此，不稳定性发生前的星子群的半长轴、偏心率和倾角都较低，且这种效应在不稳定性之后仍然存在。其次，冥王星质量天体与其他小天体之间的直接散射，比因冥王星质量天体与海王星散射期间海王星半长轴的微小变化而导致的共振逃逸，能更有效地从海王星共振中移除物质。因此，原初的冥王星质量天体群可能只有约 200 个。最后，我们的模拟终态显示出多种多样的轨道分布，而最终柯伊伯带整体性质与海王星迁移或初始星子性质之间的明确关系在很大程度上难以捉摸。特别是，我们发现巨行星不稳定性期间发生的快速、随机的行星轨道演化，可以显著改变最终的柯伊伯带性质，如其倾角弥散度和共振群的显著性。这使得利用现代柯伊伯带性质来可靠地约束早期太阳系的事件和条件（包括行星轨道迁移和原初柯伊伯带的特征）变得复杂。