最大质量太阳星云与行星的早期形成

当前的行星形成理论为解释该领域大量新观测数据提供了成功的框架。然而，两种主要理论（核吸积、引力不稳定性）均无法解释某些关键方面。在许多行星形成计算中，通常将形成行星的盘的初始性质（质量、半径等）视为自由参数。在本文中，我们强调将形成行星的盘的形成置于中心恒星形成的背景之下的重要性。通过探索盘形成的早期阶段，我们引入了最大质量太阳星云（Maximum Mass Solar Nebula, MMSN）的概念，以区别于经常使用的最小质量太阳星云（此处记为 mmsn）。显然，几乎所有原行星盘都以强自引力状态开始其演化。与几乎所有该领域的先前工作一致，我们得出结论：在行星形成相关的尺度上，这些盘对气体碎裂并非引力不稳定，而是形成强烈的瞬态螺旋臂。这些螺旋臂可作为高效的尘埃陷阱，使尘埃（而非气体）积累并随后碎裂。这一阶段可能在盘仍被尘气包层遮蔽的短时间内以相当大的星子充斥盘。关键在于，大星子的早期形成克服了核吸积模型内剩余的主要障碍。该图景的一个预测是，本质上所有可观测的原行星盘都已经拥有行星。