星子碎裂在巨行星形成中的作用

在标准的行星形成情景中，类地行星和巨行星的核心是通过星子吸积形成的。随着行星胚胎的生长，由于胚胎产生的引力激发，星子的速度弥散度增加。星子相对速度的增加导致它们因相互碰撞而发生碎裂。我们研究了星子碎裂在巨行星形成中的作用。我们分析了星子碎裂如何在广泛的星子尺寸和盘质量范围内改变巨行星核心的生长。我们将星子碎裂模型纳入我们的原位巨行星形成模型中。我们计算了由于行星吸积、迁移和碎裂导致的固体面密度（星子加碎片）的演化。引入星子碎裂显著改变了行星形成过程。如果星子碰撞中的大部分质量损失分布在较小的碎片中，对于初始半径小于 10 km 的星子，星子碎裂会抑制胚胎的生长。仅对于初始半径为 100 km 的星子且盘质量大于 0.06 $M_{\odot}$ 的情况，胚胎才能达到超过地球质量的質量。然而，即使对于如此大的星子和巨大的盘，只有当星子碰撞中的大部分质量损失分布在较大的碎片中时，星子碎裂才会诱导大质量核心的快速形成。星子碎裂似乎在巨行星形成中起着重要作用。星子碰撞中质量损失的分布方式会导致不同的结果，即抑制或促进大质量核心的形成。