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模拟雪线珠粒通量与持续行星形成与迁移之间的相互作用

地球与行星天体物理 2026-04-17 v1

摘要

珠粒漂移在现代行星形成模型中占据核心位置。本文针对 various disc 参数,进行行星形成模拟(包括珠粒吸积与迁移),以探讨(a)雪线珠粒质量通量对最终行星轨道与质量的影响,以及(b)日益增长和迁移中的行星对雪线珠粒通量的反馈效应。我们发现,雪线珠粒通量(在原始星体插入时)与最终行星质量之间存在强相关性。在高湍动数(α=103\alpha=10^{-3})的盘中,相关性呈连续分布;而在低湍动数(α=104\alpha=10^{-4})的盘中,相关性呈阶梯函数,巨型行星形成需要(初始)雪线珠粒质量通量超过 100 MMyr1100~\mathrm{M_\oplus Myr^{-1}}。我们发现,对于较大直径(\geq40 au)的盘、高 α\alpha10310^{-3})及低 vfragv_\mathrm{frag}3 m s13\mathrm{~m~s}^{-1})的模型,推导出的珠粒质量通量与我们包含行星的模型呈现出与我们模型一致的定性特征。此外,在高湍动数的盘中,巨型行星仅暂时扰动雪线珠粒通量(持续时间约 1056 yr10^{5-6}\mathrm{~yr}),因为它们迅速生长并跨越雪线迁移。我们的模拟表明,当前观测到的珠粒通量确实可以用于约束行星形成模拟,强调通过珠粒吸积形成的行星在目前由 JWST 提供的盘演化约束范围内。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.14358,
  title  = {Simulating the interplay between the snowline pebble flux and ongoing planet formation and migration},
  author = {Danila Astrakhantsev and Sebastiaan Krijt and Sofia Savvidou and Bertram Bitsch},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.14358},
  year   = {2026}
}

备注

Accepted for publication in MNRAS