惑星エンベロープにおける小石と微惑星の侵食の増加

原始惑星に降着する微惑星と小石が原始惑星系円盤に残るガスの抵抗で破壊される。落下速度が速い。以下、機械翻訳。
惑星エンベロープにおける小石と微惑星の侵食の増加
2020年7月23日に提出
風食は、環境ガスと局所ガスの圧力に対する速度が十分に高い場合、微惑星のような弱く結合したオブジェクトを構成粒子に完全に溶解する破壊的なメカニズムです。数値シミュレーションでは、10 R_{Earth}までの小惑星と惑星体による微惑星の降着に対するそのような風食の影響を調べ10RE のR のT H。落下する小さなボディの急速なサイズ縮小により、降着の結果は大幅に変化します。浸食は、10 mのオーダーの小さい物体のしきい値サイズを下回る降着効率の大幅な低下につながります。これにより、小体の所与のサイズ分布で小石の付着が大幅に遅くなります。小惑星のしきい値半径は、惑星半径の増加に伴って増加し、準主軸の増加に伴い減少します。調査されたパラメータ内では、追加の惑星大気（最大1バール）はそれほど重要ではありません。
キーワード。 原始惑星系円盤–惑星-円盤相互作用–惑星と衛星：大気–方法：数値

図1.シミュレーションジオメトリ。 惑星はの中心に固定されています
回転座標系。 小石の最初の位置は、開始線上に分布しています。 シミュレーションの開始時に、小石は同じ場所のガスと同じ速度を持っています。 パスの方程式は、運動方程式（Eq。7）。


図2.風食のない小石の軌跡（上）およびあり風食（下）。 中央の惑星には地球の半径があります
（Rplanet = 1REarth）、a = 1 AUにあります。 最初の小石の半径はRpebble = 1 m。 ミリメートルサイズの粒子の表面エネルギーは
大きな小石の構成要素であると仮定されますγ= 10-4 N m-1。
小石の直径は、軌跡の色で表示されます（赤：2 m、青：1 mm）。 侵食の場合の急速な移行が発生します
小さな白い隙間に。 視覚化の理由から、私たちはプロットしないことを選びました 中間のサイズ。


図3.さまざまな初期y座標と小石の降着結果
初期の小石の半径。 プロットマークパラメータの黄色の領域 小石は惑星によって降着され、青いマークパラメータ
小石の付着は発生しません。 上図は無風の場合 侵食と下の図は侵食のある場合を示しています。 明らかに、風侵食により、小石付着のパラメータ範囲が大幅に減少します


図4.降着断面直径dσは、小石の半径Rpebbleに依存しており、地球サイズの惑星が1 AUで風食を伴う（赤）風食なし（黒）。 大きな小石の半径の場合、両方の場合約0.5rHillの降着断面積に収束し、
重力集束の理論値（青い線）をわずかに下回っています（Safronov 1972）。 過小評価が引き起こされていると仮定します
非常に偏心した軌道上でらせん状になり得る接近した遭遇によって惑星、しかし彼らがに達したときに非増加イベントとして登録されています
惑星からの距離が遠い。


図5.降着断面直径de。 侵食を伴うσd n.e.ペブル半径Rpebbleに依存する侵食のないσ
地球サイズの惑星。 準主軸aは、0.1 AU（紫）と3 AU（赤）の間で変化します。 中心の星に近い惑星の場合、重要な
Rpebbleによる小石の降着効率の低下。 10メートルはすることができます 風食で観察された。 ≥3 AUの準主軸の場合
侵食のある場合とない場合の違いはありません。

4.まとめ
ガスドラッグによる風食の影響
数値シミュレーションにおける小石と微惑星の降着。ためにミリメートルサイズの粒子からなるボディ、風食
完全な解散につながる破壊的なプロセスであること
個々のパーツに。小石または微惑星の降着中に、小石または微惑星が高い相対距離に到達できる
の重力加速度によるガスの速度
惑星、風食は降着結果の主要な推進力です。
aが3 AU未満の準主軸では、風食が
小石の降着効率が低下します。 10メートル
かなり。また、惑星に追加の惑星があるかどうかは、降着結果にとって重要ではないことも観察します。
大気かどうか、少なくとも地球が持っている種類の大気。
降着効率における風食の低下は特徴付けられる
敷石の小石の半径によって、この量はに依存しています
惑星半径Rplanetと準長軸a。