天王星与海王星的形成:对中等质量系外行星的挑战与启示
地球与行星天体物理
2015-06-19 v1
摘要
本文基于核吸积模型,研究了天王星和海王星的形成过程,考虑了距太阳 12 至 30 天文单位 (AU) 的不同形成位置,以及不同的盘固体面密度和核吸积率。研究表明,要形成在最终质量和固气比方面类似天王星和海王星的行星,需要非常特定的条件。我们还表明,当假设最近提出的高固体吸积率,且固体面密度约为最小质量太阳星云的 10 倍时,在大径向距离处形成天王星和海王星的挑战不再在于形成时标,而在于使其最终质量和成分相符。事实上,这些条件更可能导致气态巨行星的形成。研究发现,原行星核对星子的散射在较大距离处是一个重要效应。我们的研究强调了原行星盘和行星胚胎诞生环境中(即使是轻微)不同的条件如何导致形成在最终质量和成分(固气比)方面截然不同的行星,这自然地解释了中等质量系外行星的巨大多样性。
引用
@article{arxiv.1404.5018,
title = {The Formation of Uranus & Neptune: Challenges and Implications For Intermediate-Mass Exoplanets},
author = {Ravit Helled and Peter Bodenheimer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1404.5018},
year = {2015}
}
备注
Accepted for publication in ApJ