論文関連の(ほぼ)個人用メモ。



arXiv:1805.06898
Rosenthal et al. (2018)
Gas-Assisted Growth of Protoplanets in a Turbulent Medium
(乱流物質中でのガスに促進された原始惑星の成長)

概要

ペブル降着は，惑星コアの成長タイムスケールを減少させるための有望な過程であり，これにより大きな軌道距離でのガス惑星の形成を可能にする．しかし円盤中の乱流は，このガスに促進される原始惑星の成長効率を減少させ得る．

ここではペブル降着の order of magnitude モデルを提案する．このモデルは，小さい天体の平均速度に対する乱流の影響，連星捕獲の半径，原始惑星に降着できる小さい天体のサイズを計算するものである．また，粒子のスケールハイトに対する乱流の影響も含んでおり，これは過去の研究でも行われている．

その結果，高質量レジームでは乱流は原始惑星の急速な成長を阻害しないことを見出した．暴走ガス降着を引き起こすのに必要な限界質量 (10 地球質量程度) への最後の doubling time は，強い乱流があった場合 (α ≳ 10^-2) でも，円盤寿命より短い時間になる．

成長タイムスケールは原始惑星系円盤の局所的な特性に極めて敏感である一方，パラメータ空間の広い範囲に渡って，大きいコアの成長タイムスケールは，適切な小天体が存在すれば円盤の寿命より短くなる．

一方で小さい質量の場合には乱流の影響は明白である．強い乱流が存在する場合，成長タイムスケールは，コア質量が 10^-2 - 10^-1 地球質量より大きくなるまでは，ガス円盤の寿命より長くなる．

連星捕獲が終わる ”Flow Isolation Mass” は，ここでのモデルの枠組みから自然に現れる．また，この質量の軌道間隔への依存性は，太陽系のコアの軌道長半径分布に類似していることにも言及する．

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