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海王星Trojan天体:行星形成的测试场

天体物理学 2009-11-10 v2

摘要

在Trojan 1:1共振中的星体积聚问题类似于标准的行星形成问题,但从以恒星为中心的盘移植到以拉格朗日点为中心的盘。新发现的海王星Trojan类天体(如原型2001 QR322)"QR"--其半径约为100公里,相当于最大的木星Trojan天体的大小--可能数量是其木星对手的约10倍。我们发现,将碎片从行星质子碰撞中移植到1:1共振中,并在原位进行积聚,自然再现了QR大小的Trojan天体数量。我们采用考虑该共振特定运动学的两群方法,对Trojan亚盘中的积聚进行分析。我们发现,一个由分米尺度种子天体组成、且表面密度为当地最小质量盘的1e-3倍的Trojan亚盘,可在约1 Gyr内产生约10个QR大小的天体,与观测相符。进一步的增长将被种子天体在共振中的碰撞扩散所阻止。在我们的模型中,海王星Trojan天体的最大天体的数量和大小代表了在离子化支配下、奥拉赫尼克积聚的无掺杂结果。较大的海王星Trojan天体,或许是我们太阳系中最新积聚的天体,可能今天在轨道倾角上具有小于约10度的离子化,尽管存在更高倾角的稳定凹陷。这样一个垂直薄盘,源于一个需要积聚的动力学冷环境,并与外部扰动的最低接触,与其他小天体带的厚盘形成鲜明对比。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0502276,
  title  = {Neptune Trojans as a Testbed for Planet Formation},
  author = {E. I. Chiang and Y. Lithwick},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0502276},
  year   = {2009}
}

备注

Accepted to ApJ April 6, 2005