自引力原行星盘中星子群的演化
地球与行星天体物理
2015-06-15 v1
摘要
我们研究了自引力盘中星子的运动学演化，结合了盘气体的光滑粒子流体动力学(SPH)模拟和引力耦合的测试粒子星子群体。我们发现，在几十天文单位的半径处（我们预期星子可能在此类盘中形成），星子的偏心率在盘处于自引力状态的时间尺度内迅速被激发到大于0.1的值。由此产生的高速度弥散以及星子在旋臂中缺乏聚集，意味着碰撞时标非常长，且实际发生的碰撞效应是破坏性的，而非导致星子进一步增长。我们还利用SPH模拟校准了蒙特卡洛动力学实验：这些实验可用于在长时间尺度上演化系统，并可将其与粒子角动量空间中的扩散方程解析解进行比较。我们发现，如果星子仅形成于大半径处的带中，则会有大量天体散射到小半径处；然而，大多数星子仍停留在大半径处。如果星子确实在早期演化阶段（当盘强烈自引力时）形成，那么本研究的结果将约束它们在自引力阶段结束时的空间和运动学分布。
引用
@article{arxiv.1302.7216,
title = {The evolution of planetesimal swarms in self-gravitating protoplanetary discs},
author = {Joe Walmswell and Cathie Clarke and Peter Cossins},
journal= {arXiv preprint arXiv:1302.7216},
year = {2015}
}
备注
11 pages, 12 figures. Accepted for publication in MNRAS