スーパーアースの形成においてスノーラインの内側では質量が地球の5倍より増えない説です。ホンマでっか？
乾いた小石の付着によって形成されたほとんどの超地球は、5つの地球の質量よりも重くない
2020年8月12日に提出
この研究の目的は、自己矛盾のないダスト成長モデルから乾いた小石の降着による岩石の多い惑星の形成を研究することです。特に、ケプラーのサイズ分布の2番目のピークを説明するために、薄いH-He雰囲気を維持できる岩石惑星の最大コア質量を計算することを目指しています。私たちは、氷線内部の小石の付着によって惑星の成長をシミュレートします。小石のフラックスは、代表的なダストサイズの移流拡散方程式を解くことにより、ダストの成長から自己矛盾なく計算されます。水氷ラインでのダストの凝固、ドリフト、細分化、昇華が含まれます。ディスクの進化は\ alphaに対して計算されますα-中心の星からの光蒸発を伴うディスク。惑星は、ケイ酸塩の小石の降着とガスの降着によって月質量の胚から成長します。異なる初期円板の質量、 alpha-粘度、円板の金属性および胚の位置の影響を分析します。最後に、蒸発による大気の質量損失を計算します。アイスラインの内部では、フラグメンテーションバリアが小石のサイズを決定していることがわかります。これにより、さまざまなディスク粘度に対するさまざまな惑星成長パターンがもたらされます。アイスライン内では、小石分離質量は通常、ディスクの進化から最初の100万年以内に5 M _ {\ oplus}未満の値に減衰し、コア質量をその値に制限します。大気質量損失を計算した後、\ sim 4 M 未満のコアを持つ惑星が見つかりましたα⊕〜は、大気を完全に取り除き、数個の4-5 M _ {\ oplus}のコアは、それらをケプラーサイズ分布のギャップ/秒のピークに配置する薄い大気を保持します。全体として、岩の多い惑星は低粘度の円盤（\ alpha \ lesssim 10 ^ {-4}）でのみ形成されることがわかります。場合\アルファ\ GEQ 10 ^ { - 3} 、ロッキーオブジェクトは火星質量を越えて成長しません。乾いた小石の降着の最も典型的な結果は、火星から\ sim 4 M _ {\ oplus}に及ぶ質量を持つ地球型惑星です。 ⊕⊕α ≲10− 4α ≥10− 3〜⊕
図1.ガス表面密度（左上）、ミッドプレーン温度（右上）、アスペクト比（左下）およびダスト表面の進化
α= 10−4のディスクの密度（右下）そしてMd、0 = 0.06 M。 6×104年ごとのプロファイル。 ダスト表面のディップ
0.2 auの密度は、その場所に成長している惑星が存在するためです。
図2. Md、0 = 0.06 Mのディスクに沿った小石分離質量
およびα= 10−4 20 kyr（実線）、1 Myr（破線）、および2 Myr
（点線）ディスクの進化。 紫色の曲線は、B18で見つけた味噌、緑で見つけた味噌
A18、そしてオレンジはL14によって与えられたものです。 内側の境界
円板のa = 0.05 auで定義されています。
図3.初期ディスク質量とα粘度の関数としてのシミュレーション終了時の公称設定の結果の要約。
横軸は、ディスク内のダストの初期質量も示しています。 MPは総惑星質量、Mcoreはコア質量、Menvは
H-Heエンベロープの質量とMpebは、胚の位置を通過した小石の総質量です。 正方形のすべての質量 M⊕にいます。
fHHeは、惑星のH-Heの質量分率です（％）。 月の胚が着色されたまま惑星が残るケース グレー。 火星よりも質量が大きく、岩が多い（fHHe <30％）惑星は緑色で強調され、ガスが多い惑星
（fHHe> 30％）黄色。 太いボーダーのボックスは、コアの成長が小石分離塊に到達することによって打ち切られたことを示しています（表3も参照）。
図4. Md、0 = 0.06 Mのディスクに沿った小石サイズ（上）とストークス数（下）の進化。 プロファイルが表示されます
80 Kyrごとに、そして光蒸発がディスクの中央にギャップを刻み、小石のドリフトを止めます。 での行動の変化
∼1-3 auは水面での小石の特性の変化によるアイスライン。
図5.小石フラックスの進化（上）、小石表面密度（中央）および統合された小石フラックス（下）Md、0 =のディスク
公称セットアップの0.06 M（図3）。 小石のフラックスは停止します 光蒸発によるギャップがonce 3 − 4 auで刻まれたら（図1を参照）。
図6.小石の降着率（上）と惑星の進化図5と同じ場合の成長（下）（Md、0 =公称セットアップの0.06 M）。 下のパネルでは、固体
線はコアの成長を示し、破線は成長の成長を示します封筒、そして細い点線は小石の進化 各ケースの分離質量。 小石の付着率は
α= 10-5の場合、Misoは達成した。
図7.図3と同じですが、低（Z0 = 0.005）および高（Z0 = 0.03）の初期ダスト対ガス比です。
乾いた小石の付着によって形成されたほとんどの超地球は、5つの地球の質量よりも重くない
2020年8月12日に提出
この研究の目的は、自己矛盾のないダスト成長モデルから乾いた小石の降着による岩石の多い惑星の形成を研究することです。特に、ケプラーのサイズ分布の2番目のピークを説明するために、薄いH-He雰囲気を維持できる岩石惑星の最大コア質量を計算することを目指しています。私たちは、氷線内部の小石の付着によって惑星の成長をシミュレートします。小石のフラックスは、代表的なダストサイズの移流拡散方程式を解くことにより、ダストの成長から自己矛盾なく計算されます。水氷ラインでのダストの凝固、ドリフト、細分化、昇華が含まれます。ディスクの進化は\ alphaに対して計算されますα-中心の星からの光蒸発を伴うディスク。惑星は、ケイ酸塩の小石の降着とガスの降着によって月質量の胚から成長します。異なる初期円板の質量、 alpha-粘度、円板の金属性および胚の位置の影響を分析します。最後に、蒸発による大気の質量損失を計算します。アイスラインの内部では、フラグメンテーションバリアが小石のサイズを決定していることがわかります。これにより、さまざまなディスク粘度に対するさまざまな惑星成長パターンがもたらされます。アイスライン内では、小石分離質量は通常、ディスクの進化から最初の100万年以内に5 M _ {\ oplus}未満の値に減衰し、コア質量をその値に制限します。大気質量損失を計算した後、\ sim 4 M 未満のコアを持つ惑星が見つかりましたα⊕〜は、大気を完全に取り除き、数個の4-5 M _ {\ oplus}のコアは、それらをケプラーサイズ分布のギャップ/秒のピークに配置する薄い大気を保持します。全体として、岩の多い惑星は低粘度の円盤（\ alpha \ lesssim 10 ^ {-4}）でのみ形成されることがわかります。場合\アルファ\ GEQ 10 ^ { - 3} 、ロッキーオブジェクトは火星質量を越えて成長しません。乾いた小石の降着の最も典型的な結果は、火星から\ sim 4 M _ {\ oplus}に及ぶ質量を持つ地球型惑星です。 ⊕⊕α ≲10− 4α ≥10− 3〜⊕
図1.ガス表面密度（左上）、ミッドプレーン温度（右上）、アスペクト比（左下）およびダスト表面の進化
α= 10−4のディスクの密度（右下）そしてMd、0 = 0.06 M。 6×104年ごとのプロファイル。 ダスト表面のディップ
0.2 auの密度は、その場所に成長している惑星が存在するためです。
図2. Md、0 = 0.06 Mのディスクに沿った小石分離質量
およびα= 10−4 20 kyr（実線）、1 Myr（破線）、および2 Myr
（点線）ディスクの進化。 紫色の曲線は、B18で見つけた味噌、緑で見つけた味噌
A18、そしてオレンジはL14によって与えられたものです。 内側の境界
円板のa = 0.05 auで定義されています。
図3.初期ディスク質量とα粘度の関数としてのシミュレーション終了時の公称設定の結果の要約。
横軸は、ディスク内のダストの初期質量も示しています。 MPは総惑星質量、Mcoreはコア質量、Menvは
H-Heエンベロープの質量とMpebは、胚の位置を通過した小石の総質量です。 正方形のすべての質量 M⊕にいます。
fHHeは、惑星のH-Heの質量分率です（％）。 月の胚が着色されたまま惑星が残るケース グレー。 火星よりも質量が大きく、岩が多い（fHHe <30％）惑星は緑色で強調され、ガスが多い惑星
（fHHe> 30％）黄色。 太いボーダーのボックスは、コアの成長が小石分離塊に到達することによって打ち切られたことを示しています（表3も参照）。
図4. Md、0 = 0.06 Mのディスクに沿った小石サイズ（上）とストークス数（下）の進化。 プロファイルが表示されます
80 Kyrごとに、そして光蒸発がディスクの中央にギャップを刻み、小石のドリフトを止めます。 での行動の変化
∼1-3 auは水面での小石の特性の変化によるアイスライン。
図5.小石フラックスの進化（上）、小石表面密度（中央）および統合された小石フラックス（下）Md、0 =のディスク
公称セットアップの0.06 M（図3）。 小石のフラックスは停止します 光蒸発によるギャップがonce 3 − 4 auで刻まれたら（図1を参照）。
図6.小石の降着率（上）と惑星の進化図5と同じ場合の成長（下）（Md、0 =公称セットアップの0.06 M）。 下のパネルでは、固体
線はコアの成長を示し、破線は成長の成長を示します封筒、そして細い点線は小石の進化 各ケースの分離質量。 小石の付着率は
α= 10-5の場合、Misoは達成した。
図7.図3と同じですが、低（Z0 = 0.005）および高（Z0 = 0.03）の初期ダスト対ガス比です。
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