天王星与海王星的形成：核吸积中的微调

天王星和海王星是冰巨星，其大气按质量占比约为 $\sim$ 15%，这使它们处于岩石行星与气态巨星之间的中间类别。这些大气过于庞大，不可能主要由排气作用形成，但它们也从未经历过失控的气体吸积。冰巨星在完整气盘中从未达到临界核质量（$M_\text{crit}$），然而它们的核却 $\gtrsim M_\text{crit}$，这表明它们的包层主要是在盘寿命末期吸积的。卵石吸积对这一阶段传统的缓慢大气增长提出了质疑。我们表明，全尺寸的冰巨星主要从衰减了至少 $\sim$ 100 倍的盘中吸积气体。这样的盘在 $\lesssim 10^5$ 年内消散。为什么这两个核会在整个 $\sim$ Myr 的盘寿命期间保持亚临界状态，却仅在最后的 $10^5$ 年内达到 $M_\text{crit}$？这是微调的。外盘中的冰巨星具有的大气质量分数与其大部分气体吸积期间的盘气固比相当。盘演化中的这一时刻与动力学剧变相吻合：气体失去了有效阻尼核随机速度的能力，使得核能够被木星和土星引力激发。我们提出，冰巨星的核开始在更靠近内部的轨道上生长（保持亚临界），并在此次动力学不稳定期间向外迁移。在那里，它们在吸积了大部分固体质量后轨道圆化。最后，它们从衰减的星云中吸积包层，其中喂食带气体的稀疏性阻止了失控吸积。