动态温度对卵石动力学和行星形成的影响

背景。迄今为止，已发现超过5000颗系外行星。这些行星中的绝大多数质量在1到17 M_\oplus之间，构成了所谓的超级地球和迷你海王星。这一数量庞大的行星族群的确切形成过程尚未得到充分约束。目的。近期关于这些行星形成的研究对盘面做出了多种假设。主要的物质预算，即包含在卵石中的物质，要么被假定为具有恒定的大小，要么被参数化为一个通量。对温度结构的简化，以静态幂律的形式，并未考虑盘内区的温度演化和高强度加热。在本研究中，我们旨在探究这些对温度和卵石尺寸的简化对卵石密度及最终行星族群的影响。方法。为了约束形成超级地球所需的时间尺度，我们开发了一个用于探索大参数空间的模型。我们纳入了两种不同温度设定对粘性吸积和扩散盘的影响。我们利用一个简化的转化时间尺度，结合随时间及径向变化的尘埃斯托克斯数，形成了一个卵石库。然后，我们追踪了气体、尘埃和卵石面密度的时间演化。卵石被允许漂移并被正在增长的原行星吸积。随着行星的增长，它会对盘施加力矩，打开间隙并影响卵石漂移，最终停止行星的增长。