考虑碰撞碎裂与大气作用的行星核形成：形成气态巨行星
地球与行星天体物理
2015-05-28 v1
摘要
大质量行星核（约10个地球质量）触发快速气体吸积，从而形成如木星和土星的气态巨行星。我们研究了核的生长以及核达到如此临界质量的可能性。在晚期阶段，行星核通过与小型星子的碰撞而生长。由行星核引力相互作用引发的星子碰撞碎裂，减少了其周围星子的数量，从而降低了最终的核质量。从碎裂迅速清除的小星子开始，会形成质量较小的核。然而，行星核在快速气体吸积之前会获得大气层，这增大了它们的碰撞截面。一旦行星核超过约火星质量，大气层便显著加速核的生长。我们表明，考虑碎裂和大气效应后，初始较大的星子能够形成足够大质量的核。另一方面，由于大星子情况下核的生长缓慢，需要一个大质量盘才能使核在盘寿命内充分生长。若初始星子大小为100公里级的盘质量是最小质量太阳星云的10倍，则行星核在类木行星区域（>5 AU）可超过10个地球质量。
引用
@article{arxiv.1106.2047,
title = {Planetary Core Formation with Collisional Fragmentation and Atmosphere to Form Gas Giant Planets},
author = {Hiroshi Kobayashi and Hidekazu Tanaka and Alexander V. Krivov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1106.2047},
year = {2015}
}
备注
accepted for publication in ApJ