巨大惑星の存在下での微惑星ダイナミクス

１個ガス惑星が出来ると平均運動共鳴の軌道に微惑星を集めて原始惑星に成長させる。以下、機械翻訳。
巨大惑星の存在下での微惑星ダイナミクス
2021年6月11日
概要
惑星形成の標準モデルは、惑星が軸対称の摂動されていないディスクでどのように形成されるかを説明します
シングルスターシステムで。しかし、他のときに巨大な惑星がすでに形成されている可能性があります
惑星の胚が成長し始めます。摂動下の微惑星のダイナミクスを調べる
ガス状の円盤の中の巨大な惑星の。私たちの目的は、惑星の摂動がに及ぼす影響を理解することです
惑星の軌道の外側の巨大な惑星コアの形成。の軌道進化を計算します
微惑星は10＾13から10＾20gの範囲で、木星質量の惑星は5.2auにあります。軌道を見つける
平均運動共鳴（MMR）を除いて、 '9-15auに分布する微惑星の整列
場所。整列の程度は、惑星からの距離が増加し、減少するにつれて増加します
微惑星の質量。軌道が整列していると、遭遇速度が遅くなり、成長が速くなります。典型的な
同一質量の微惑星の速度分散は〜O（10）m s-1
MMRの場所を除いて。
相対速度は、惑星からの距離が増加し、質量比が減少するにつれて減少します。
微惑星。微惑星の離心率ベクトルがガス抗力の下で平衡に達するとき
そして、経年摂動では、2つの微惑星の質量が
両方ともマススペクトルの大きい方の端にあります。私たちの結果は、巨大な惑星が埋め込まれていることを示しています
ディスク、惑星軌道の外側の別の惑星核の成長は、特定の場合に加速される可能性があります
場所。
キーワード：惑星形成　数値シミュレーション　微惑星ダイナミクス　経年摂動　原始惑星系円盤

図1.ペリセンターアライメントの概略図。 破線の曲線は、軌道の以下の部分を示しています
参照面（黄色の影付きの面）。 プロット（a）：非同盟の場合。 m1とm2は高い相対速度で遭遇します。
プロット（b）：位置合わせの場合; m1とm2はほぼ接線方向の軌道で遭遇するため、次の場合でも相対速度が低くなります。
それらは偏心して傾斜した軌道上にあります。


図2.（a）10、（b）12、および（c）14auの近くのex-ey平面上の周辺中心の平衡軌跡。 データのさまざまな記号
ポイントは、異なる粒子の質量を示します。


図3.粘性攪拌（赤）、粒子成長（黄色）、ガス抗力（青）、および経年変化のタイムスケールの概算
摂動（紫）が有効になります。 実線、破線、および点線は、10、12、および14と推定されるタイムスケール用です。
それぞれau。 線の一部が欠落しています（たとえば、10＾13 gと10＾14gの赤と黄色の実線、および赤と
与えられた準主軸でのこれらの質量の粒子の不足による10＾13gの黄色の点線。 これは小さいからです
粒子はガスの引きずりのために速く内側にドリフトします。


図4.奇行（上段）、中心付近の経度（中段）、および表面の分布の時間発展
準主軸に沿った密度（下の行）。 ここでは、例として3つの質量が示されています。これは、小さな質量の粒子を表しています。
中質量粒子、および大質量粒子。 スナップショットは、約0、1、2、および3Myrで取得されます。 青と
オレンジ色の点は、黄色の点と重なっているため、t = 0年に撮影されたスナップショットでは簡単に見られません。 全ての
粒子は、その質量に関係なく、最初は指定された範囲内でa- $平面上に均一に分布しています。 Σ0は頭文字です
面密度。 約8、11、および13 auでの粒子の堆積は、2：1、3：1、および4：1MMRに対応します。


図5.t = 525012yr'τsec：（a）半主軸に沿った奇行の分布、（b）の拡大図
半主軸に沿った周辺中心の経度の分布。 赤い線は、強制離心率と強制周辺中心を示しています
それぞれ経度。 ここでは、約10〜15 auにズームインして、この準主軸範囲の構造を明らかにします。


図6.10（左）、12（中央）、および14 au（右）の離心率ベクトル（周辺中心）の分布。ザ・
最初の行は、t'τsec（t = 50 5348年）で取得されたスナップショット用です。 2番目の行は、t = 1000670年に取得されたスナップショット用です。 行方不明
粒子の質量（通常は小さい方の端）は、軌道の減衰が速いためです。