低效吸积对行星分异的影响

类地胚胎之间的成对碰撞是行星形成最后阶段吸积的主要方式。因此，在 N 体研究中对其真实处理对于准确模拟类地行星的形成以及发展对望远镜和航天器观测的解释至关重要。在这项工作中，我们比较了两种碰撞方案对类地行星核幔分异的影响：一种碰撞总是完全吸积的模型（“完美合并”）以及一种基于神经网络、训练于巨碰撞流体动力学模拟的更真实模型。后一种模型能够预测由于不完全吸积造成的质量损失，以及撞击-逃逸碰撞中未吸积抛射体的演化。我们发现，与完美合并的假设相比，神经网络模型的结果呈现出更宽的最终核质量分数范围以及金属-硅酸盐平衡压力、温度和氧逸度。当用于在类地行星形成的 N 体研究中模拟碰撞时，两种模型对质量大于 0.1 地球质量的行星给出相似结果。然而，对于质量更小的最终天体，低效吸积模型预测了更高程度的成分多样性。这一现象在采用完美合并确定碰撞结果的太阳系行星形成模型中并未体现。我们的发现确认了巨碰撞作为行星多样性重要驱动因素的作用，并鼓励在未来的吸积研究中切实实现低效吸积。