行星形成统一理论(I):串联机制
地球与行星天体物理
2017-01-11 v1
摘要
我们考虑了原恒星吸积盘的稳定态1-D模型,计入磁旋转不稳定性(MRI)。发现盘被划分为外湍流区(OTR)、MRI抑制区(MSR)和内湍流区(ITR)。外湍流区因MRI完全湍流。然而,在距中心星r_{out} (= 8 - 60 AU)范围内,由于气体电离度变得足够低,MRI在气体盘中间面附近受抑制,出现无湍流的宁静区。在r_{in} (= 0.2 - 1 AU)范围内盘再次完全湍流,称为内湍流区,因为中间面温度因引力能释放变得足够高(\gt 1000 K)。星子通过引力不稳定性在两个不同位置形成:外和内MRI锋(MRI抑制区与内外湍流区边界),由于固体颗粒的径向聚集。在外MRI锋,冰颗粒通过低速碰撞生长为低密度的多孔团聚体。它们最终经历引力不稳定性形成冰星子。另一方面,岩石颗粒在内MRI锋积累,因为其漂移速度由于气体压力局地极大而向外转变。它们在卵石子盘中经历引力不稳定性形成岩石星子。串联机制与ABEL模型一致,其中地球初始形成为完全无挥发分的行星。水和其他挥发元素后来通过外区偶然散射的冰颗粒吸积而来。
引用
@article{arxiv.1601.05509,
title = {United Theory of Planet Formation (I): Tandem Regime},
author = {Toshikazu Ebisuzaki and Yusuke Imaeda},
journal= {arXiv preprint arXiv:1601.05509},
year = {2017}
}
备注
53 pages, 16 figures