微行星上的风蚀与搬运
地球与行星天体物理
2025-04-29 v4 太阳与恒星天体物理
摘要
我们考虑了当直径为 1 至 100 km 的小型微行星嵌入原太阳星云时，风成（风吹）过程发生的可能性。原恒星盘内的逆风阻力足以将内太阳系（几 AU 处）一颗直径 10 km 小行星表面的厘米及更小颗粒吹离，并将外海王星区一颗直径 10 km 天体表面的微米级颗粒吹离。逆风在内太阳系足以克服表面凝聚力，但在外太阳系则不行。然而，在外太阳系，表面颗粒可能因原太阳盘风中粒子的撞击而重新分布或逃逸。基于撞击坑抛射物的标度关系，我们估计逆风中粒子的撞击将导致直径小于约 6 km 的微行星发生质量侵蚀而非吸积。该侵蚀极限与材料强度无关，但与风速成正比。我们探究了溅射颗粒轨迹对颗粒尺寸、逆风速度和雷诺数的敏感性。原恒星盘的风可解释柯伊伯带天体 (486958) Arrokoth 平滑起伏的地形，但仅在其颗粒通量高、风速低的时期。这些条件可能在 Arrokoth 构建块聚合并紧随其后的阶段存在。
引用
@article{arxiv.2310.09572,
title = {Wind erosion and transport on planetesimals},
author = {Alice C. Quillen and Stephen Luniewski and Adam E. Rubinstein and Jeremy Couturier and Rachel Glade and Miki Nakajima},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.09572},
year = {2025}
}
备注
Definitions of $g_\Sigma, g_T$ corrected