Kepler-10 行星系统的形成

在本文中，我们研究了 Kepler-10 系统中 3 倍和 17 倍地球质量的固体行星通过初始胚胎群内的碰撞和合并形成的条件。通过进行大量 N-body 模拟，我们表明初始胚胎群的总质量必须显著大于两颗行星的质量，并且这两颗行星必须在比其当前位置更远的地方形成，距离中心恒星至少几个 au。这些行星必须生长得足够快，以便它们能从剩余的、质量较小的核群中脱离出来，并向内迁移到当前位置。当其他核向内迁移时，星盘内边缘已经向外移动，以至于这些核在今天无法被探测到。我们还计算了临界核质量，超过该质量将吸积大量气体包层，并表明如果核上的星子吸积率大于每年 $10^{-6}$ 地球质量，则该临界质量大于 17 倍地球质量。对于每年 $10^{-6}$ 至 $10^{-5}$ 地球质量之间的星子吸积率，预计 17 倍地球质量的核不会吸积超过约 1 倍地球质量的气体。本文提出的结果表明，像 Kepler-10 这样的行星系统可能并不罕见，尽管它可能形成于一个相当大质量的星盘中。