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迈向星子:原行星星云中的致密球粒团块

天体物理学 2009-06-23 v1

摘要

我们概述了一种情景,追踪从自由漂浮的星云颗粒到类地行星区域首批 10-100 km 尺度天体的直接路径,所产生的星子具有与原始陨石母体相匹配的性质。我们将此称为“初级吸积”。该情景借鉴了先前工作的要素,并引入了一个用于星子形成的新临界阈值。我们假设星云处于弱湍流状态,这导致形成空气动力学尺寸分选的颗粒致密集中区,其性质类似于球粒陨石中观测到的特征。这些致密区或团块所占星云的体积分数服从与其密度相关的概率分布,最致密集中区的颗粒质量密度是气体的 100 倍。然而,即使是这些最致密的团块,也会因气体压力而无法在传统意义上(即在动力学时标上)发生引力不稳定性。在这种发展受阻的状态下,它们容易受到差异轨道运动的星云气体的动压破坏。然而,自引力可以保护足够大且致密的团块免受动压破坏,使其裹挟的颗粒能够温和但不可阻挡地向中心沉降,从而形成 10-100 km 的“沙堆”状星子。星云中的局部径向压力波动以及不同运动状态的致密团块之间的相互作用也将发挥作用,必须在未来的研究中予以考虑。该情景很容易从陨石母体推广至整个太阳系的初级吸积过程。

关键词

引用

@article{arxiv.0804.3526,
  title  = {Towards planetesimals: dense chondrule clumps in the protoplanetary nebula},
  author = {Jeffrey N. Cuzzi and Robert C. Hogan and Karim Shariff},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0804.3526},
  year   = {2009}
}

备注

Astrophys. J accepted April 11, 2008