星子环作为太阳系行星架构的成因
地球与行星天体物理
2022-01-03 v1
摘要
天文观测揭示，年轻恒星周围的原行星盘在其尘埃分布中普遍具有环带与缝隙状结构。这些特征与在特定位置捕获尘埃粒子的压力凸起相关，模拟表明此类位置是星子形成的理想场所。本文表明，太阳系可能由压力凸起产生的星子环——而非连续盘——形成。我们模拟了气态盘阶段，假设在硅酸盐升华线（温度约1400 K）、水雪线（温度约170 K）和CO雪线（温度约30 K）附近存在压力凸起。我们的模拟显示，尘埃在凸起处堆积并形成多达三道星子环：约1 au处的窄环、约3-4 au至约10-20 au之间的宽环，以及约20 au至约45 au之间的远端环。我们通过一系列模拟追踪最内环的演化，展示其如何解释内太阳系的轨道结构，并为地球、火星及不同类别陨石的同位素特征起源提供框架。中央环含有足够质量以解释巨行星核的快速生长。最外环与提出早期太阳系在 Uranus 当前轨道之外存在原行星星子盘的太阳系演化动力学模型一致。
引用
@article{arxiv.2112.15558,
title = {Planetesimal rings as the cause of the Solar System's planetary architecture},
author = {Andre Izidoro and Rajdeep Dasgupta and Sean N. Raymond and Rogerio Deienno and Bertram Bitsch and Andrea Isella},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.15558},
year = {2022}
}
备注
Published in Nature Astronomy on Dec 30, 2021. Authors' version including Methods and Supplementary Information