大多数由干卵石吸积形成的超级地球质量小于 5 地球质量
地球与行星天体物理
2021-01-06 v2
摘要
我们研究由自洽尘埃增长模型通过干卵石吸积形成岩石行星。特别地,我们旨在计算能维持薄 H-He 大气的岩石行星的最大核质量,以解释 Kepler 尺寸分布的第二个峰。我们模拟冰线内由卵石吸积实现的行星增长。卵石通量通过求解代表性尘埃尺寸的平流-扩散方程从尘埃增长自洽算出。包含尘埃凝聚、漂移、碎裂以及水冰线处的升华。盘演化针对具有来自中心星光蒸发的 -盘计算。行星从月球质量胚胎通过硅酸盐卵石吸积和气体吸积增长。我们分析不同初始盘质量、-黏滞、盘金属丰度和胚胎位置的影响。最后,我们计算由于蒸发引起的大气质量损失。我们发现冰线内,碎裂屏障决定卵石尺寸,导致不同盘黏滞下不同的行星增长模式。在冰线内,卵石隔离质量通常在盘演化最初百万年内衰减到低于 5 M 的值,将核质量限制在该值。计算大气质量损失后,我们发现核低于 4 M 的行星大气被完全剥离,少数 4-5 M 核保留薄大气,使其位于 Kepler 尺寸分布的间隙/第二峰。总体而言,我们发现岩石行星仅在低黏滞盘()中形成。当 时,岩石天体不增长超过火星质量。干卵石吸积最典型的结果是质量从火星到 4 M 的类地行星。
引用
@article{arxiv.2008.05497,
title = {Most super-Earths formed by dry pebble accretion are less massive than 5 Earth masses},
author = {Julia Venturini and Octavio M. Guilera and M. Paula Ronco and Christoph Mordasini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.05497},
year = {2021}
}
备注
Accepted for publication in A&A