論文関連の(ほぼ)個人用メモ。



arXiv:1510.08855
Lee & Chiang (2015)
Breeding Super-Earths and Birthing Super-Puffs in Transitional Disks
(遷移円盤中でのスーパーアースと低密度惑星の形成)

概要

スーパーアース (1 - 4地球半径、2- 20地球質量)の謎は、これらが木星型惑星ではないということである。この程度の固体コア質量は、暴走的な降着を起こして巨大ガス惑星へ進化するのには十分な質量である。しかしスーパーアースは総質量のわずか数%の大気しか保持していない。これは、スーパーアースが、原始惑星系円盤のガスがまさに晴れようとしている最後の時期の、遅い段階で形成したと考えると上手く説明することが可能である。

このシナリオは一見、微調整問題 (fine-tuning problem)のように見えるが、ここでは実はそうではないということを示す。惑星周囲のガスは、密度が大きく異なり、場合によっては 9桁ほどの違いがある。また、スーパーアースは 0.1 - 1 Myr経過したあとも、数%程度の大気を持った状態で形成されることが出来る。

スーパーアースは、ガスの力学的摩擦が効率的に低下しているために原始惑星が重力的に乱されて衝突合体することが出来るような、ガスに乏しい環境の中で自然に形成される。コアが合体している時期は周囲のガスは非常に少ないため、円盤トルクによる惑星の軌道移動は発生しづらい。そのため、スーパーアースはその場形成が可能である。
一般的な描像、すなわちスーパーアースはガスが少ない、しかしある程度は存在する円盤の内側で形成されるというシナリオでは、ガスは大幅に減っているもののまだ降着している、遷移円盤内側の空洞の形成が予想される。

また、ここでは "super-puffs" の形成についても考える。Super-puffsは、短周期の軌道を持つ、体積の割に質量が軽い惑星 (4 -10地球半径、2 -6地球質量)である。Super-puffsは、円盤ガスが冷たく密度が低く、光学的に薄い場所 (~ 1 AUよりも遠く、ダストが少なく冷却時間が短い場所)で分厚い大気を容易に獲得することが出来る。その場形成のスーパーアースとは異なり、super-puffsは内側へ軌道移動することで形成されたと考えられる。

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Super-puffsの適切な訳語ってあるんでしょうか…？
低密度スーパーアース、とかでしょうか。

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