惑星形成の物語：塵から惑星へ

過去の系外惑星探査やＡＬＭＡによる観測で微惑星と小石の降着による各成長段階の理論の裏付けが取れたり書き換えが有ったりした。以下、機械翻訳。
惑星形成の物語：塵から惑星へ
概要
太陽系外惑星とそれらの誕生原始惑星系円盤の特徴づけは、過去10年間で非常に進歩した。その恩恵を受けて、
惑星の形成は大幅に改善されました。このレビューでは、まず要約します
太陽系外惑星とディスク観測のフロンティア状態。さらに、ダストを含む、現代のコア降着惑星形成シナリオの包括的なパノラマビューを提示します。
成長と放射状ドリフト、ストリーミング不安定性による微惑星形成、コア成長
微惑星の降着と小石の降着によって。各成長段階の主要な概念と物理的プロセスについて議論し、理論的
研究と観察による啓示。最後に、惑星形成研究の重要な問題と将来の方向性を指摘します。
キーワード：惑星と衛星：一般–惑星と衛星：形成–惑星と衛星：動的進化と安定性–原始惑星系円盤

図1高温木星を含む太陽系外惑星集団の軌道周期と質量分布、
冷たい木星、暖かいネプチューン、超地球、岩が多い地球の惑星。 特別な
軌道周期が1日未満のタイプの惑星は、超短周期惑星（USP）と呼ばれます。
Ji＆Huang（2020）から採用された図。


図2 NASA、ESA、およびNASAからの打ち上げられた将来設計された太陽系外惑星探査ミッション
CNSA / CAS。 クレジット：（ae）NASA; （f-j）ESA。 Ji＆Huang（2020）から採用された図。


図3左（a）：ALMAからの複数のリングとギャップを持つHLタウリの原始惑星系円盤
粉塵連続放出。 クレジット：ALMA（ESO / NAOJ / NRAO）。 右（b）：合成画像
PDS 70の周りのディスクのギャップ内の2つの若い惑星の。データはから採用されます
ALMA、およびSPHEREとMUSE（Multi Unit Spectroscopic Explorer）の機器
ESOの超大型望遠鏡。 クレジット：ALMA（ESO / NAOJ / NRAO）A. Isella; ESO。 注意する
上記の2つの画像は同じ空間スケールではありません。


図4μmサイズのダストを含む特徴的な惑星体を含む惑星形成フローチャート
穀物、mm / cmサイズの小石、100 kmサイズの惑星、1000 km以上のサイズの原始惑星および最終
惑星（ガスが不足している地球型惑星、超地球型惑星、またはガスが豊富な巨大惑星）。
物理的プロセスは赤いテキストでマークされており、軌道の移動は
左に大量の成長が見られます。


図5のストリーミング不安定性の3Dローカルシアリングボックスシミュレーションの図
ガス粒子システム。 左：ボックスはシミュレーションドメインを示し、各辺は
ガススケールの高さ。 色は、高い乱流を示す垂直ガス運動量をマッピングします
ガスと沈殿した固体粒子間の相互作用による中立面の近く。 右：しっかり
ミッドプレーンの粒子（色は表面密度を指します）（a）は、
ストリーミングの不安定性、および（b）の集合的な影響により、微惑星に崩壊する
固体密度がロシュ密度を超えると、自己重力。 リクシン李の礼儀。


図6小石と惑星の遭遇のスケッチ。中央と一緒に動くフレームで見た
惑星。 アプローチ速度は、これらの2つの間の摂動されていない相対速度によって与えられます。
ボディ（Δv）。 摂動された軌道と摂動されていない軌道は、青い実線で表され、
衝撃距離パラメーターを含む破線b。 重要なタイムスケールは次のとおりです。
小石の停止時間、小石と惑星の遭遇時間tenc = b /Δv、および整定時間
tset = b / vset、ここでvsetは惑星の重力がに等しいときの沈降速度
ガスドラッグ。 Liu＆Ormel（2018）から採用された図。


図7観測された太陽系外惑星（上）とシミュレーションされた惑星の惑星質量と恒星質量
母集団（下）。 上のパネル：青い点は、質量制限の低い半径方向の速度調査でのみ検出された惑星で、赤い点は、半径方向の速度と通過の調査を組み合わせたもの、または通過のタイミングの変動からの真の質量の惑星です。
測定。 選択された惑星はまた、比較的正確な恒星質量測定値を持っています
（Δ=ΔM？/ M？≤20％）。 データは、NASA太陽系外惑星アーカイブから採用されました。
観察バイアスは補正されていません。 下のパネル：結果の惑星のモンテカルロサンプリングプロット。初期の原始惑星の種子が水氷ラインで形成されると想定されています。
質量は0.01M⊕です。 実線は超地球の特徴的な質量を表し、セット
式からの小石分離質量によって。 26、破線は2の因数を示します。
質量変動。 フィギュアは劉らに基づいて再現されます。 （2019a）。


図8惑星小惑星（左）と小石惑星（右）の遭遇の図、表示
中央の惑星と一緒に動くフレームで。塗りつぶされた円は地球質量の惑星を示し、
破線の円は、惑星の丘の球を示しています。 2つの青い線は、
2つの異なる衝撃距離からの遊星または小石。上の図では、
小惑星が偏向している間（左）、惑星は偏向しています（右）。中央の
塗りつぶされた円は、惑星の物理的なサイズに比例していません。ゼロドラッグ力を
小惑星と惑星の相互作用についての惑星と惑星の相互作用と小石と惑星の相互作用のτs= 1の小石。MMSNモデルの5 AUで≈10cmのサイズに対応します。黒い点はスナップショットを表します
緑とオレンジ色の矢印が惑星に対応するのに対し、微惑星または小石の
重力とガス抵抗。矢印の方向と長さは方向を表します
力の大きさ。ガス抵抗により小石をより効率的に降ろすことができます
惑星によって比較される惑星によって。