惑星のギャップの端に形成された微惑星の運命

氷の微惑星はガス抗力とガス惑星との接近遭遇で太陽方向に落ちたりオールトの雲へ送り込まれたりする。理由は色々あるけど７割は無くなる。以下、機械翻訳。
惑星のギャップの端に形成された微惑星の運命
2020年11月11日に提出
原始惑星系円盤のリングとギャップの存在は、多くの場合、惑星とディスクの相互作用に起因します。そこでは、塵と小石が惑星によって引き起こされたガスギャップの端に閉じ込められます。最近の研究は、これらがストリーミング不安定性を介した微惑星形成の可能性が高い場所であることを示しています。ギャップエッジで形成される可能性のある大量の微惑星を考えると、それらの運命と原始惑星系円盤で固体を放射状に輸送する能力の問題に対処します。ガス抗力とアブレーションによる質量損失の影響を考慮して、微惑星軌道の一連のN体シミュレーションを実行します。2つの惑星系を検討します。1つは若い太陽系に似ており、もう1つはHLタウに触発されています。どちらのシステムでも、ギャップを開く惑星に近接していると、大きな軌道励起が発生します。微惑星がそれらの誕生場所を去り、形成後すぐに円盤全体に広がるようにします。10auの離心率の内部に到達する微惑星は、効率的なアブレーションを経験し、最も内側の円盤領域に到達する前にすべての質量を失います。私たちの名目上の太陽系シミュレーションでは M˙0=10− 7M⊙年− 1、場合、初期の微惑星の質量は500kyr後にアブレーションされました。おうし座HL星のアブレーション率は低く、1Myr以降は初期微惑星質量の11％しかアブレーションされていません。アブレーションされた材料は、固体粒子と気化した氷の混合物で構成され、気化した氷の大部分が再凝縮して固体の氷を形成します。固体がディスクミッドプレーンで小石に成長すると仮定すると、1auに達する総積分質量 は、公称太陽系シミュレーションでは、α =10− 215M⊕25M⊕名目上のHLタウシミュレーションで。私たちの結果は、散乱した微惑星が原始惑星系円盤の惑星によって引き起こされたギャップを越えて固体のかなりのフラックスを運ぶことができることを示しています。
キーワード。 惑星と衛星：形成—原始惑星系円盤—惑星と円盤の相互作用

図1.名目上の太陽系シミュレーションにおける1000個の微惑星の離心率、半主軸、および表面温度の変化。ザ・
提示された軌道パラメータは100年間にわたって平均化されており、表面温度は同じ期間の最大値です。
これは、近日点での表面温度にほぼ対応します。 周囲のガス（Tdisc）の温度は、カラーバーとして表示されます。
左パネル。 黒の実線は、木星と土星の位置に対応する近日点で軌道を示しています。 クラスター化する微惑星
これらの線の周りには、（少なくとも一時的に）木星または土星の散乱円盤天体のメンバーがいます。 木星の内部に散らばっている微惑星
軌道は近日点で高い表面温度を獲得し、効率的なアブレーションを経験します。


図2.名目上の太陽系シミュレーションにおける1000個の微惑星の半主軸と表面温度の変化（と同じデータ
図1）。 1 kyrより長いシミュレーション時間の場合、100年以上の半主軸を平均し、その間の最大表面温度を示します。
同じ期間; 一方、シミュレーション時間が短い場合は、平均化されていない値を示します。 上部パネルには、で形成された微惑星が含まれています
木星のギャップエッジ、および下のパネルには、土星のギャップエッジで形成された微惑星が含まれています。 巨大惑星に近接していると、
連続散乱。これにより、プロットに表示される高速の半主軸拡散が発生します。


図3.名目上の太陽系シミュレーションから選択された6つの微惑星の質量損失対半主軸のプロット。 質量損失は、1 − M（t）/ M（t = 0）として計算されます。 黒丸は100kyrの進化を示しています。
微惑星の形成場所（下部に表示）
プロットの）は「ST」とマークされています。 微惑星の前の時間
最初に大量の損失を経験します、それは彼らがに現れる前の時間です
プロットは、凡例に書かれています。 最初の3つの凡例エントリは
木星のギャップ端に形成された微惑星、および次の3つ
土星のギャップエッジで形成された微惑星用です。 点線
木星と土星の準主軸をマークします。 である微惑星
木星の軌道の散在する内部は、高い割合で質量を失いますが、
土星の軌道の外側に散らばっているこれらは、ほとんど質量損失を経験しません。


図4.名目上の太陽系シミュレーションにおける1000個の微惑星の質量損失と半主軸の進化（図1と同じデータ）
および2）。 細い灰色の線は、微惑星軌道の近日点と遠日点を示しています。 木星で形成された微惑星の数（赤い点）
それぞれの土星（青い点）のギャップエッジは、次のいずれかであるため、プロットに表示されません。完全に除去されている。 惑星と衝突しました。
またはシミュレーションドメインを超えて排出され、各パネルに書き込まれます。 木星のギャップエッジで形成された微惑星は、一般的に、より多くを経験します
土星のギャップエッジで形成された微惑星よりもアブレーション。 すべての微惑星の約50％は、500kyr後に完全に切除されました。