大质量盘中的小型星子形成了火星
地球与行星天体物理
2015-06-15 v1
摘要
火星可能是一个通过与星子碰撞而形成的行星胚胎，这可以解释其较小的质量以及由Hf-W 年代学得出的快速形成时标。在经典的行星形成理论中，最终胚胎质量仅由固体面密度决定。然而，胚胎会搅动周围的星子，导致通过侵蚀性（撞击坑）碰撞发生破碎。我们发现，小碎片的径向漂移会急剧降低固体面密度。另一方面，碎片吸积加速了胚胎的生长。由于碰撞破碎效率取决于星子的初始尺寸，最终胚胎质量及其生长时间由初始星子尺寸和盘面密度决定。我们研究了这两个参数对火星质量及火星地幔中预测的W 放射性过剩的影响。两种情景可以解释小质量火星的快速形成：(i) 它是在大质量盘中通过吸积小型星子形成的；或 (ii) 它由大型星子形成，但其生长因木星先向内后向外的迁移而停止。综合考虑所有限制条件，我们得出结论：火星很可能是在一个质量约为 0.1 个太阳质量的大质量盘中，由半径小于约 10 公里的星子形成的。如此小的星子尺寸无法解释木星的核吸积，这表明太阳星云中星子尺寸可能存在日心梯度。
引用
@article{arxiv.1304.5017,
title = {Small Planetesimals in a Massive Disk Formed Mars},
author = {Hiroshi Kobayashi and Nicolas Dauphas},
journal= {arXiv preprint arXiv:1304.5017},
year = {2015}
}