超级地球形成的“打破链条”迁移模型：碰撞碎裂的影响

半径介于 1-4 倍地球半径、轨道周期小于 100 天的行星极为常见。迁移模型提出，超级地球向内迁移并在盘内缘以平均运动共振链条形式堆积。气体盘消散后，模拟显示超级地球的引力相互作用可自然打破其共振构型，导致晚期的巨碰撞阶段。不稳定阶段是匹配观测系统轨道间距的关键。然而，先前多数模拟将碰撞建模为完美吸积事件，忽略了碎裂。本工作中，我们研究不完美吸积对“打破链条”情景的影响。我们开展了 N 体模拟，初始为行星胚胎分布，并建模气体盘中卵石吸积与迁移效应。我们的模拟还追踪了气体盘耗散后超级地球的长期动力学演化。我们将碰撞视为完美并合事件的模拟结果，与允许不完美吸积及碎裂的模拟结果进行比较。我们得出结论：从动力学角度看，在此 regime 下完美吸积是合适的近似。尽管碎裂事件常见，典型“晚期不稳定阶段”中仅约 10% 的系统质量被碎裂，且碎片大多被幸存行星重新吸积。与忽略碎裂的模拟相比，这一有限的碎片总质量不足以定性改变最终系统动力学构型——例如促成强动力学摩擦或残余迁移。