具有共振动力学摩擦的地球型行星增长的 N 体模拟

我们通过对环绕 1 $M_{\odot}$ 恒星的 1 AU 处环带进行直接 N 体模拟，研究微行星吸积。初始包含 N = $10^6$ 个天体的微行星环被演化至寡头增长阶段。与先前低分辨率研究不同，我们发现微行星的质量分布在寡头形成后于中等质量处出现鼓包。该特征标志着增长模式间的边界。最小的微行星彼此足够紧密地堆积，从而与寡头填充平运动共振，这加热了小天体，增强了其增长。若通过减小环带宽度清空大部分共振，该效应变弱。为清晰展示驱动这些增长模式的动力学，我们还考察了嵌入无碰撞微行星环带中的行星胚胎的演化。此情形下，我们发现共振将微行星推离胚胎，降低了胚胎邻近天体的面密度。该效应仅当环带足够宽且微行星质量分辨率足够细以填充共振时发生。我们在质量分布中观测到的鼓包类似于小行星带天体尺寸分布中看到的 100 km 幂律转折。尽管模拟中产生的鼓包出现在大于 100 km 的尺寸处，我们表明鼓包位置对初始微行星质量敏感，这意味着该特征潜在可用于约束微行星形成模型。