卵石与星子：种群合成模型的产物对比

在核吸积情景中，首先形成一个大质量核，然后吸积包层。在讨论该核如何形成时出现了一些分歧。最早的行星形成情景预言吸积称为星子（planetesimals）的公里尺度天体，而近年来的工作则提出通过吸积称为卵石（pebbles）的厘米尺度物体而生长。这两种吸积模型常被分开讨论，我们在此旨在以相同的初始条件比较两种模型的产物。我们使用两个不同的代码：一个计算星子吸积，另一个计算卵石吸积。采用种群合成方法，我们比较行星模拟并研究两种固体吸积模型的影响，聚焦于单颗行星的形成。我们发现星子模型预言形成更多巨行星，而卵石吸积模型形成更多超级地球质量的行星。这归因于卵石隔离质量（pebble isolation mass）概念，它阻止由卵石吸积形成的行星在达到 Miso 之前高效地吸积气体。这转化为一批质量不足以吸积可观包层、但处于 I 型迁移非常高效的质量区间的行星族群。我们还发现，对于给定的核质量，卵石模型相比星子模型具有更高的气体质量分数，这是由光度差异引起的。这也意味着行星密度更低，可通过观测证实。聚焦于巨行星，我们得出结论：其形成的敏感性有所不同：对于卵石吸积模型，胚胎形成的时间以及吸积固体的持续时间强烈影响结果，而对于星子模型则取决于星子大小和可用于形成星子的固体总量的分配。