Effects of Proxima Centauri on Planet Formation in Alpha Centauri
半人马座比邻星是一颗M矮星，距离半人马座阿尔法双星约15，000天文单位，同向运动，可能在一个松散的轨道上。动态模拟表明，这种配置可以形成一个更紧密的绑定三重系统。作为我们最近的邻居，这些恒星作为潜在的行星宿主引起了极大的兴趣，恒星的动力学决定了系统内任何行星的形成。在这里，我们提出了一个方案的演变阿尔法半人马座A和B和比邻星作为一个三重系统。基于N体模拟，我们确定这条形成的途径是合理的，我们量化的影响，行星形成的半人马座阿尔法双星。我们预计，这种形成的情况可能比在当前配置中形成的系统稍微截断了星周盘，但它很可能不会阻止类地行星形成。我们在这个系统中模拟了行星形成，发现在大多数情况下，可以预期两个或更多的类地行星围绕半人马座阿尔法A或B，在一个区域内运行约2 AU，假设星子和行星胚胎能够首先在系统中形成。此外，类地行星形成和稳定在比邻星的宜居带也是合理的。然而，这些恒星周围没有行星可能表明过去的恒星动力学具有高度破坏性。
2016-08-22 astro-ph.EP
Lidov-Kozai stability regions in the alpha Centauri system
半人马座α AB恒星系统中行星的稳定性已被广泛研究。然而，大多数研究要么集中在双星的轨道平面上，要么考虑倾斜的圆形轨道。在这里，我们数值研究了一个可能的行星在阿尔法-半人马座AB二元系统的S-型轨道在任意空间配置的稳定性。特别是，我们专注于倾斜轨道，并探讨不同的偏心率和取向角的稳定性。我们发现，大的稳定和定期区域存在非常偏心和倾斜的轨道，对应于天平动的Lidov-Kozai共振。我们还表明，这些极端的轨道可以生存在系统的年龄，尽管潮汐的影响。我们的结果仍然定性相同的任何紧凑的二元系统。
2017-07-10 astro-ph.EP
Evolution of $α$ Centauri B's protoplanetary disc
通过流体动力学模拟，我们研究了半人马座$α$ B周围原行星盘的演化，包括偏心轨道伴星$α$半人马座A的影响。初始圆形轨道盘经历两种类型的偏心增长。首先，由于双星轨道的偏心率，偏心率在双星的轨道周期$P_{\rm orb}$上振荡。其次，对于一个足够小的磁盘纵横比，磁盘经历全球强制偏心振荡的时间尺度约为$20\,P_{\rm orb}$。这些振荡通过粘性耗散衰减，从而为仅在双星轨道周期上振荡的盘留下准稳定的偏心率轮廓。时间平均的全球偏心率在0.05-0.1的范围内，在稳定状态下没有岁差。气体粒子的近星点彼此对齐。圆盘粘度越高，圆盘偏心率越高。与$N$体模拟，我们研究了一个光盘的星子，形成的准稳态原行星盘的轨道特性的演变。我们发现，粒子的偏心率的平均幅度增加，它们的近星点成为彼此错位，一旦他们从气体盘去耦。行星形成所需的低星子碰撞速度表明行星形成发生在由围绕$α$ Centauri B的原行星盘形成的星子盘中，所述盘的粘度必须很小，并且行星形成必须发生在小于约$2.5\,\rm au$的轨道半径处。有气体存在的话，行星形成可能更容易。
2020-06-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stability of the Potential Super Jupiter in Alpha Centauri System
本研究利用KAM定理和MEGNO参数进行数值模拟，类比GJ65AB系统，探讨了半人马座阿尔法星AB系统中潜在木星质量行星的稳定性，发现其理论上可维持稳定轨道。
2024-06-27 astro-ph.EP
Was Proxima captured by alpha Centauri A and B?
最近的恒星系统包括比邻星、半人马座阿尔法星A和B以及至少一颗比邻星b。Proxima b和其他行星的可居住性可能会受到系统轨道演化的显著影响。为了研究该系统的动力学演化，我们模拟了Proxima和半人马座阿尔法星A和B的运动，由于银河系潮汐和恒星相遇的扰动，在蒙特卡洛的方式。从100个克隆中，我们发现74%的Proxima Centauri轨道与半人马座阿尔法星A和B绑定，而17%和9%的轨道在过去和未来5 Gyr的模拟中变得不受约束。如果该系统在银河系中向外迁移到目前的位置，超过50%的克隆可能会在反向模拟中变得不稳定。不稳定克隆的比例随着模拟时间尺度和遭遇率的增加而增加。这为当前三元系的形成提供了一些证据。尽管有很大的不确定性，比邻星和半人马座α星A和B之间的金属丰度差异也暗示了它们的不同起源。尽管如此，为了可靠地评估Proxima-alpha Centauri系统的历史及其对Proxima b可居住性的影响，有必要进一步改进现有的数据和模型。
2017-09-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Possibilities of life around Alpha Centauri B
我们对半人马座阿尔法星B周围潜在的岩石系外行星的可居住性进行了初步评估。我们使用了几个指数：地球相似性指数，光合作用的数学模型和生物生产力模型。考虑到系外行星的大气层与当前地球的大气层相似，我们发现地球相似性指数和生物生产力模型的预测一致。光合作用的数学模型显然失败了，因为它没有明确考虑温度。对于半人马座阿尔法B的情况，几次模拟运行给出了11颗行星在宜居带。应用上述指标，我们选择了五个更容易光合生命的系外行星;表明其中两个原则上比地球有更好的条件适合这种生命。
2014-01-10 astro-ph.EP q-bio.OT
Laser Communication with Proxima and Alpha Centauri using the Solar Gravitational Lens
对Proxima和Alpha Centauri对面天空区域的亚秒脉冲和连续发射的激光信号进行了搜索。这些区域位于太阳造成的引力透镜的焦点，是放大我们太阳系与这两个最近恒星邻居之间传输的理想场所。于二零二零年及二零二一年六个月内，Proxima Cen及Alpha Cen分别获得88，000次及47，000次曝光。在380至950 nm波长范围内没有检测到光脉冲或连续激光发射的证据。我们会探测到功率只有100瓦的激光。
2021-10-19 astro-ph.EP astro-ph.IM
Hubble Space Telescope search for the transit of the Earth-mass exoplanet Alpha Centauri Bb
来自系外行星调查的结果表明，我们的银河系中有大量的小行星（超地球大小和以下）。然而，人们对它们的内部和大气层知之甚少。因此，有必要找到经过明亮恒星的小行星，这将能够详细描述这类天体的特征。我们提出了一个与哈勃太空望远镜（HST）的地球质量的系外行星半人马座阿尔法Bb的过境搜索的结果。我们在2013年和2014年两次观察了半人马座阿尔法B，总共40小时。我们实现了115 ppm的精度每6秒曝光时间在一个高度饱和的制度，这是一致的HST轨道。我们排除了半人马座阿尔法Bb的过境性质与文献中公布的轨道参数在96.6%的置信度。我们在数据中发现了一个类似凌日的事件，它可能与系统中另一个地球大小的行星有关，在一个更长的周期轨道上。我们的计划表明，HST的能力，以获得一致的，高精度的光度饱和恒星超过26小时的连续观测。
2015-03-25 astro-ph.EP
Exploring plausible formation scenarios for the planet candidate orbiting Proxima Centauri
我们提出了一个研究四种不同的形成方案，可能能够解释最近宣布的行星（'比邻星b'）轨道比邻星的起源。其目的是研究如何形成的情况下，不同的预测的多重性的Proxima系统，水/挥发物含量的Proxima b和它的轨道偏心率，使这些可以测试未来的观测。一个通过行星胚胎/星子的局部增强盘的巨大撞击原位形成的情景预测，Proxima b将处于一个具有可测量的有限偏心率的多行星系统中。假设形成Proxima b类似物所需的局部固体增强是由于固体以小星子/巨石的形式向内漂移而产生的，这种情况也导致Proxima b类似物仅适度地具有水/挥发物。在一个场景中，多个胚胎形成，迁移和相互碰撞的气体盘导致Proxima b是一个多系统的成员，可能显示平均运动共振，但其中的组成成员是海洋行星，由于吸积主要发生在雪线之外。一种情况是，一个单一的吸积胚胎在雪线外形成，并向内迁移，同时吸积星子/卵石，导致Proxima b是一个孤立的海洋行星在圆形轨道上。Proxima b通过雪线内部的卵石吸积形成，在圆形轨道上产生一颗干燥的行星。未来对Proxima b以及该系统中任何其他行星的物理和轨道特性的观测，将为这个邻近行星系的形成历史提供有价值的见解。
2017-01-18 astro-ph.EP
The Copernican Principle Rules Out BLC1 as a Technological Radio Signal from the Alpha Centauri System
没有证据表明我们占据了一个特殊的时间或地点，我们不应该假设我们居住在宇宙中的特权环境中。因此，在所有类地行星围绕类日恒星运行的背景下，地球上技术文明的起源应该被认为是一个随机过程的单一结果。我们表明，在这样一个哥白尼的框架，这是天生乐观的宇宙中的生命的流行，最近的恒星系统，半人马座阿尔法星，托管无线电传输文明的可能性是$\sim 10^{-8}$。这就排除了\textit{a priori}，突破监听候选者1（BLC1）作为来自半人马座阿尔法星系的技术无线电信号，因为这样的情况将违反哥白尼原理大约八个数量级。我们还表明，哥白尼原理是一致的，绝大多数的快速射电暴是自然的起源。
2021-01-11 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.pop-ph
A Search for Optical Laser Emission from Alpha Centauri AB
通过检查2004年至2018年期间获得的15362个光学高分辨率光谱，对半人马座阿尔法A和B方向的激光进行了搜索。没有一个光谱显示出激光发射线。阈值是两颗恒星光谱在3850到6900 nm之间所有波长的连续强度的10%。如果激光器的功率至少为1.4至5.4兆瓦（取决于波长），并且定位在10米激光发射器基准的1弧秒视场（投射到1.3天文单位）内，那么这次搜索将揭示来自半人马座α B方向的光学激光。对于Alpha Cen A，激光功率必须比检测功率大3倍。较小孔径的激光也会被探测到，但需要更大的功率。考虑到所有的光学调查，一个不断增长的沙漠正在出现在寻找外星技术。
2022-11-21 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Near UV Stellar Activity and Brightness Fluctuations of the Alpha Centauri AB Star System from Weeks to Decades -- Inputs for Reflected Light Spectroscopy with HWO
Laboratory for Atmospheric and Space Physics, University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校大气与空间物理实验室）；Center for Astrophysics and Space Astronomy, University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校天体物理学与空间天文中心）；Department of Physics, Ashoka University（阿肖卡大学物理系）；Applied Physics Laboratory, Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室）；Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences（奥地利科学院空间研究所）
利用IUE、HST和CUTE的观测数据，研究了半人马座α AB双星系统近紫外活动，发现A星活动平静，B星活动变化较大，并评估了未来HWO观测类地行星反射光时恒星变率的影响。
2026-05-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Alpha Centauri: Disc Dynamics, Planet Stability, Detectability
针对Alpha Centauri三合系统行星形成演化情形不明的问题，研究通过三维流体模拟、N体积分与视向速度信号估算，明确了该系统星周盘限制、行星稳定条件与岩质行星存在可能性，为后续系外行星搜寻提供依据。
2024-01-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Testing the entropy calibration of the radii of cool stars: models of alpha Centauri A and B
我们提出了半人马座阿尔法星A和B的模型，实现了混合长度参数alpha_MLT的熵校准，最近开发并成功应用于太阳（Spada et al. 2018，ApJ，869，135）。在这项技术中，α_MLT在一维恒星演化代码的值进行校准，以匹配来自三维辐射流体动力学模拟的恒星对流信封，其有效温度，表面重力，和金属丰度的绝热比熵的选择一致沿演化轨迹。在恒星演化模型中，对流的传统处理依赖于一个恒定的、太阳校准的α_MLT。然而，越来越多的证据表明，这一过程并不能令人满意地再现冷恒星的观测半径。例如，对alpha Cen A和B进行建模需要将alpha_MLT调整为不同的非日光值。α Cen A和B的熵校准模型在没有外部调整参数的情况下在1%（或更好）内再现其观察到的半径。对于α Cen B（在1 sigma内），拟合质量与具有自由调整的α_MLT的模型相当，而对于α Cen A（在~ 2.5 sigma内），拟合质量不太令人满意。该准确度水平与方法的固有不确定性一致。我们的研究结果表明，熵校准方法产生的恒星模型的半径精度在1%以内的能力。这在准确描述系外行星宿主恒星及其行星系统方面尤其重要。
2019-09-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planet Detectability in the Alpha Centauri System
我们使用超过十年的径向速度测量$α$ Cen A，B和Proxima Centauri从HARPS，CHIRON和UVES来识别行星的$M \sin i$和轨道周期，如果它们存在的话，可能已经被检测到。在质量周期网格中的每个点，我们以现有数据的精度和节奏对模拟开普勒信号进行采样，并评估信号可能仅由噪声产生的概率。现有数据将经典定义的宜居带中的探测阈值放置在$α$ Cen A的大约53 M $_{\oplus}$的$M \sin i$，$α$ Cen B的8.4 M $_{\oplus}$，以及Proxima Centauri的0.47 M $_{\oplus}$。此外，我们还研究了数据中系统误差或“红噪声”的影响。白噪声和红噪声模拟的比较突出了径向速度的准周期性变化，这可能是由系统误差，光球速度信号，或行星信号。例如，红噪声模拟在比邻星b的周期处显示出高于白噪声模拟的峰值。我们还对半人马座$α$恒星的化学成分进行了光谱分析。这些恒星具有超太阳的金属丰度，其C/O和Mg/Si的比值与太阳相似，这表明$α$ Cen系统中的任何小行星都可能与我们的类地行星在成分上相似。虽然$α$ Cen A和B的小的投影分离目前阻碍了极精确的径向速度测量，但角分离现在正在增加。到2019年，$α$ Cen A和B将成为更新多普勒行星调查的理想目标。
2017-11-16 astro-ph.EP
Prospects of detecting the polarimetric signature of the Earth-mass planet alpha Centauri B b with SPHERE / ZIMPOL
在过去的五年里，径向速度和凌日技术揭示了一个新的类地行星群，其质量只有几个地球质量。它们围绕主星的轨道非常接近，需要一个精致的内部工作角度才能在直接成像中被检测到，这对在可见光范围内工作的直接成像仪（如SPHERE / ZIMPOL）提出了挑战。在所有已知的小于25个地球质量的系外行星中，我们首先预测了直接成像的最佳候选者。然后，我们的主要目标是提供最好的仪器设置和观测策略，以检测这样一个特殊的对象与ZIMPOL。作为第二步，我们的目标是预测其探测率。利用系外行星的径向速度测量，偏振模型和衍射传播代码CAOS的约束下的属性，我们估计的探测灵敏度ZIMPOL这样的行星在不同的观测模式的仪器。我们展示了如何优化观察策略，以获得对特定目标的最佳检测性能。在我们目前对系外行星系统的了解中，半人马座α B b是ZIMPOL最有希望的目标，其质量小于25个地球。由于有气体瑞利散射的大气层和良好的倾角，这颗行星可以在大约4小时的观测时间内被发现，使用I波段的四象限相位掩模日冕仪。然而，如果半人马座α B b显示出与我们的月球相似的不利的偏振和反射特性，那么它比ZIMPOL的最佳灵敏度要暗50倍左右。Alpha Centauri B是SPHERE的主要目标。如果行星的偏振特性是有利的，专门针对径向速度检测的行星进行专门的深度观测可以导致检测。
2013-06-22 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Mt John University Observatory Search For Earth-mass Planets In The Habitable Zone Of Alpha Centauri
寻找行星的"圣杯"是探测一颗类似地球的行星：一颗质量与地球相似、轨道位于宜居带内的行星。如果我们能在太阳附近的一颗恒星周围找到这样一个类似地球的恒星，我们甚至可以非常详细地研究它，以解决其潜在的可居住性问题。有几个研究小组把他们的行星探测工作集中在最近的恒星上。我们的小组目前正在新西兰约翰山大学天文台1米麦克莱伦望远镜上使用大力士摄谱仪对半人马座阿尔法星系进行密集观测。我们的项目的目标是获得这样一个大量的径向速度测量足够高的时间采样，成为敏感的信号地球质量的行星在宜居带的两颗恒星在这个双星系统。在过去的几年里，我们已经收集了超过45,000个光谱的两颗恒星的总和。这些数据目前由我们的径向速度降低管道的高级版本处理，该管道消除了光谱交叉污染的影响。在这里，我们提出了预期的探测灵敏度的模拟低质量行星的宜居带的武仙座程序的各种噪声水平。我们还讨论了我们对Dumusque等人宣布的3.24-d轨道上的所谓地球质量行星的预期敏感性。（2012年）。
2014-03-19 astro-ph.EP
Imaging low-mass planets within the habitable zone of α Centauri
巨大的系外行星在广阔的轨道上已经被直接成像在年轻恒星周围。如果中红外线的热背景可以减轻，那么质量较低的系外行星也可以成像。在这里，我们提出了一种基于地面的中红外观测方法，可以对附近恒星周围的低质量温带系外行星进行成像，特别是在最近的恒星系统Alpha Centauri内。基于100小时累积观测中75-80%的最佳质量图像，我们证明了在半人马座阿尔法A的大部分宜居带中对温暖的亚海王星大小的行星的敏感性。这比最先进的系外行星成像质量检测极限更敏感一个数量级。我们还讨论了在半人马座阿尔法A周围可能探测到的系外行星或系外黄道盘。然而，不能排除来源不明的仪器伪影。这些结果证明了用当前和即将到来的望远镜成像岩石可居住区系外行星的可行性。
2021-04-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Searching for Planets Orbiting Alpha Centauri A with the James Webb Space Telescope
半人马座阿尔法A是最接近太阳的太阳型恒星，并提供了一个极好的机会来探测由其母星加热的成熟行星的热辐射。JWST上的MIRI日冕探测器可以搜索α Cen A周围1- 3AU（1”-2”）的区域，这一区域在α Cen AB系统中是稳定的。我们证明，合理的性能的望远镜和仪器，一个20小时的计划相结合的目标和参考星观测在15.5微米可以检测到小到5 RE的行星的热辐射。每3-6个月多次访问将增加几何完整性，提供对探测到的源的天体测量确认，并将半径限制降低到~3 RE。一个只比我们自己的亮几倍的系外黄道带云也应该是可以探测到的，尽管足够亮的云可能会掩盖系统中存在的任何行星。虽然目前的精确径向速度（PRV）观测为围绕α Cen A运行的行星设定了1-3 AU的50-100 ME的限制，但有一个广泛的系外行星半径范围，可达10 RE与这些质量限制一致。经过仔细规划的观测序列以及最先进的后处理分析，可以在2022-2023年的时间范围内，在1”-2”处拒绝来自α Cen A的约10^-5的光，并将位于7-8”处的α Cen B的影响降至最低。这些天基观测将补充正在进行的较短波长成像实验以及PRV和天体测量实验，以动态探测行星。行星人口统计表明，直接成像质量和轨道与当前PRV限制一致的行星的可能性很小，约为5%，如果存在双伴星进一步降低发生率，可能会更低。然而，在只有1.34 pc的距离，α Cen…
2019-10-22 astro-ph.EP astro-ph.IM
Planet formation in stellar binaries: Global simulations of planetesimal growth
在紧密的偏心双星系统（如$γ$仙王座（半长轴约20天文单位））的一个组成部分周围形成行星形成在理论上是具有挑战性的，因为星子之间的破坏性高速碰撞。尽管存在这种碎片屏障，但已知行星存在于这样的轨道配置中。在这里，我们提出了一个新的数值框架进行多环凝聚-碎裂计算的星子生长，它充分占的具体细节的星子动力学的双星，细节的星子碰撞的结果，和径向运输的固体在磁盘由于气体阻力驱动inspiral。我们的动力学输入适当地结合了偏心恒星伴星和大质量非轴对称原行星盘中的星子，以及气体阻力的引力效应。我们确定了一组磁盘参数，导致成功的星子生长系统，如$γ$造父星或$α$半人马座从$1-10$公里大小的对象。我们确定的拱线对齐的原行星盘的双轨道作为成功的星子生长的关键条件之一：它自然会导致出现一个动态安静的位置在磁盘（只要磁盘偏心率是百分之几的顺序），在那里存在的星子生长的有利条件。解释原行星盘的引力效应在得出这一结论中起着关键作用，与我们以前的结果一致。这些发现支持了流动不稳定性作为星子形成的机制。它们为双星和单星周围的行星形成理论以及双星中原行星盘的流体动力学模拟提供了重要的见解（为此，我们确定了一套关键的诊断方法来验证）。
2021-07-23 astro-ph.EP
From Dust To Planetesimal: The Snowball Phase ?
行星形成的标准模型认为，在初始阶段，微行星从尘埃盘形成，随后是微行星相互碰撞的阶段，最终导致行星胚胎的形成。然而，有一个潜在的过渡阶段（我们称之为“雪球阶段”），在第一个星子的形成和它们之间的相互碰撞的开始之间，这往往被忽视或低估在以前的研究。在这个滚雪球阶段，孤立的星子在开普勒轨道上移动，并且仅仅通过原行星盘中夹带气体的亚厘米大小的尘埃的直接吸积而生长。使用一个简化的模型，在该模型中，微行星是逐步产生的尘埃，我们认为预期的大小，微行星之间的相互碰撞开始之前可以增长，并推导出这个大小的依赖一些关键参数，包括磁盘湍流的程度，在出生时的微行星的大小和微行星的创建率。对于湍流较弱的系统，微行星以较低的速率产生，并且出生尺寸相对较小，我们表明雪球增长阶段可能非常重要，允许微行星在相互碰撞之前质量增长10^6倍。在这种情况下，雪球生长阶段可能是从尘埃到星子的质量转移的主要模式。此外，这种增长可以在原行星气盘的典型寿命内发生。一个值得注意的结果是... ... (see纸）。对于像半人马座阿尔法星这样的近距离双星来说... ... (see纸）。从更普遍的角度来看，这些初步结果表明，一个有效的雪球增长阶段为行星形成理论提供了大量的“底部空间”。
2010-09-23 astro-ph.EP
Migration of celestial bodies in the Solar system and in several exoplanetary systems
本文综述太阳系及系外行星系统中天体迁移的研究，探讨星子积聚、木星轨道变化及水输运，并分析比邻星和TRAPPIST-1系统中的迁移过程。
2024-11-08 astro-ph.EP
Exocomets in the Proxima Centauri system and their importance for water transport
冰质小行星和彗星对水的输送情况和效率仍然是行星系最重要的未解决问题之一。对太阳系外彗星动力学的更好理解将提供有关彗星水库的信息，并深入了解水的运输，特别是对宜居带行星的运输。探测到在这个系统的宜居带移动的Proxima Centauri-b（PCb），引发了关于这个星球是否适合居住的争论。在这项工作中，我们专注于系统中另一颗行星的稳定性和小型天体的水运输。我们进行了大量的N体模拟与PCB和外部奥尔特云一样的水库彗星。我们调查与地球的近距离接触和碰撞，这对水的运输很重要。观测者发现了第二颗周期超过60天的行星的迹象。我们的动力学研究表明，在这个系统中的两颗行星是稳定的，即使是更大质量的第二颗行星（~12个地球质量）。此外，我们进行模拟，包括系外彗星，第二颗行星，和二进制阿尔法半人马座的影响。对系外彗星动力学的研究表明，水输运的外部极限约为200天文单位。此外，我们表明，水的运输将是可能的，从一个接近的星子云（1-4 au）。从我们的模拟，基于典型的M星原行星盘，我们估计的水团输送到行星多达51个地球海洋。
2018-08-07 astro-ph.EP
A Search for Radio Technosignatures at the Solar Gravitational Lens Targeting Alpha Centauri
恒星在其引力焦点上为星际通信提供了巨大的增益，也许是星际网络的一部分。如果太阳是这样一个网络的一部分，应该有探测器在附近恒星的引力焦点。如果太阳系内有探测器连接到这样一个网络，我们可能会通过拦截来自这些焦点的中继器的传输来检测它们。在这里，我们展示了使用绿岸望远镜（GBT）和突破聆听（BL）后端在550 AU的太阳最内层引力焦点之外的宽带宽星际通信中继的搜索。作为第一个目标，我们在半人马座阿尔法AB系统的焦点寻找一个中继站，同时校正由于地球绕太阳运行而产生的视差。我们在L和S波段寻找来自这样一个源的指向内太阳系的无线电信号。我们利用BL开发的turboSETI软件进行分析，没有检测到任何表明非人类制造的人工起源的信号。进一步分析排除了假阴性和来自附近目标HD 13908的信号。假设L波段的保守增益为10^3，S波段的保守增益约为4倍，则通过我们的搜索，在L波段550 AU处的7 W以上或1000 AU处的23 W以上，以及在S波段550 AU处的2 W以上或1000 AU处的7 W以上，可以检测到~1米定向发射机。最后讨论了该方法在其它频率和目标上的应用。
2022-06-28 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Planetesimal Accretion in Binary Systems: Role of the Companion's Orbital Inclination
最近的观测表明，这颗行星可以存在于恒星距离只有20天文单位的近距离双星系统中。然而，在这样的近距离双星系统中形成行星形成是对当前理论的挑战。其中一个主要的理论问题发生在中间阶段--星子吸积成行星胚胎--在此期间，伴星的扰动会引起星子的相对速度（dV），从而减缓甚至停止它们的生长。然而，所有以前的研究假设一个2维（2D）的磁盘和共面的双轨道。本文在前人研究的基础上，通过引入三维气体盘和倾斜双星轨道（相对倾角i_B=0.1-5 °），数值研究了半人马座α A附近1-2天文单位（1-1.3天文单位的宜居带的延伸）的星子吸积条件。包含双星倾角导致：（1）在三维空间中实现了轨道相位差，因此不同大小的天体彼此分离;（2）总撞击率降低，撞击主要发生在相似大小的天体之间;（3）加积作用更有利，但加积与侵蚀之间的平衡仍不确定，当假设Q* 为乐观值时，“可能吸积区”可扩展到2AU（导致灾难性碎裂的临界比能）;以及（4）冲击速度（dV）显著减小但仍远大于它们的逃逸速度，它推断出微行星是以II型失控模式生长的。总之，包含一个小的双星倾角是一个有前途的机制，有利于吸积，打开了一个可能性，行星形成在密切的双系统可以通过星子吸积到行星胚胎的困难阶段。
2009-06-09 astro-ph.EP
Radial Velocity Detection of Earth-mass Planets in the Presence of Activity Noise: The Case of Alpha Centauri Bb
我们提出了一个分析的公开可用的HARPS径向速度（RV）测量的α Cen B，一颗恒星主办的地球质量的行星候选人在3.24天的轨道。我们的目标是设计鲁棒的方法提取低振幅RV信号的低质量行星的活动噪声的存在。使用两种方法来去除主导RV变化的恒星活动信号：1）傅里叶分量分析（预白化），以及2）使用数据的短时间窗口对活动进行局部趋势滤波（LTF）。傅立叶程序在P = 3.236天和K = 0.42 m/s处产生信号，这与地球质量的行星的存在相一致，但这个信号的误报概率相当高，只有百分之几。LTF导致行星信号没有显著的检测，尽管使用时间窗口和拟合函数的不同选择，可以用该方法检测边缘行星信号。然而，即使在这种情况下，3.24-d信号的重要性也取决于如何过滤仅包含10%数据的时间窗口的细节。这两种方法都应该以比实际观察到的更高的显著性检测到α Cen Bb的存在。我们还研究了随机噪声的影响，其标准偏差与HARPS数据相当，并以相同的方式进行采样。在2.8 - 3.3天的周期范围内，噪声峰值的分布具有约3.2天的最大值，振幅约为行星K振幅的一半。活动信号的存在可以将这些信号的速度幅度提升到与行星相当的值。将3.24天的RV变化归因于地球质量的行星可能还为时过早。需要更好地了解RV数据中的噪声特性，以及更好的采样进行更多的测量，以确认这颗系外行星。
2013-05-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Habitability of Proxima Centauri b I: Evolutionary Scenarios
我们分析了可能适合居住的行星Proxima Centauri b的演变，以确定影响其长期可居住性的环境因素。我们认为物理过程的大小尺度范围从银河系恒星系统的行星的核心。我们发现，比邻星很有可能与它的伴星半人马座阿尔法星A和B相遇，它们足够接近，足以破坏一个扩展的行星系的稳定。如果该系统有一个额外的行星，如发现数据所示，那么它可能会扰动行星b的偏心率和倾角，甚至在存在强大的潮汐阻尼的情况下，也可能将这些参数驱动到非零值。我们还模拟了行星的内部演化，评估了不同放射性丰度和潮汐加热的作用，发现磁场的产生可能持续数十亿年。我们发现，如果行星b在原地形成，那么它在失控的温室中经历了1.69亿+/-1300万年，因为恒星在其形成期间收缩。这一早期阶段可能会带走相当于现代地球海洋5倍的水，可能会产生大量非生物氧气。另一方面，如果Proxima Centauri b形成时有大量的氢大气（占行星质量的0.01 - 1%），那么这个包层可能会保护水足够长的时间，使其在被吹走之前保留下来。在对这一广泛的过程进行建模后，我们得出结论，在主恒星的主序前阶段，水的滞留是Proxima b可居住性的最大障碍。这些结果都是用一个新的软件包VPLANET得到的。
2018-03-06 astro-ph.EP
Formation of dust-rich planetesimals from sublimated pebbles inside of the snow line
内容有：在长达数百万年的时间里，卵石必须提供一个准稳定的固体从原行星盘的外部流入到内部区域。目标：我们希望了解大部分卵石是如何成长为星子而不是丢失到主星的。方法：我们研究分析如何向内流动的鹅卵石是受雪线，在何种条件下，尘埃丰富的（岩石）星子的形式。在计算由于气体阻力引起的固体向内漂移时，我们考虑了气体对固体运动的反作用。结果如下：我们发现，在低粘度的原行星盘（具有类似于最小质量的太阳星云的单调的表面密度），卵石流通常不会达到所需的表面密度，形成星子流不稳定。然而，我们表明，如果卵石到气体的质量通量超过一个临界值，没有稳定的解决方案可以找到的固体与气体的比例。这对于低粘度盘（α < 10^（-3））尤其重要，我们发现在雪线内部，从升华卵石中喷出的硅酸盐尘埃颗粒可以积累，最终直接通过引力不稳定性形成富含尘埃的微行星。结论：这种富含尘埃的星子的形成可能会持续很长一段时间，而雪线的范围从几个天文单位到1个天文单位以内。因此，在全球范围内，微行星和行星的岩石与冰的比例可能明显高于中央恒星。
2016-11-05 astro-ph.EP
Minimum Dust Abundances for Planetesimal Formation via Secular Gravitational Instabilities
我们估计长期引力不稳定性（SGI）所需的最低尘埃丰度在中平面尘埃层的原行星盘。为了使SGI成为可行的过程，不稳定性T_grow的增长时间必须短于尘埃T_drift的径向漂移时间。增长时间取决于湍流扩散参数α，因为具有短波长的模式通过湍流扩散而稳定。假设湍流是由尘埃层中的Kelvin-Helmholtz不稳定性或流动不稳定性激发的，其强度由尘埃吸积的能量供应率控制，我们估计了不稳定性的扩散参数和增长时间。条件T_grow < T_drift要求尘埃丰度必须大于临界丰度Z_min，Z_min是Toomre参数Q_g和气体盘纵横比h_g / r的函数。对于宽范围的参数空间，所需的灰尘丰度小于0.1。尘埃丰度的轻微增加为尘埃直接坍缩为星子开辟了一条可能的途径。
2012-02-24 astro-ph.EP
Detectability of Earth-like Planets in Circumstellar Habitable Zones of Binary Star Systems with Sun-like Components
鉴于相当大比例的恒星是太阳系附近的双星或恒星复合体的成员，预计这些双星中有许多拥有行星，甚至可能是可居住的行星。在半人马座阿尔法星系中发现的一颗类地行星支持了这一观点。由于类地行星在这样的系统中可能会经历很强的引力相互作用，传统的方法来确定宜居带，特别是在紧密的S型双星系统中，可能是相当不准确的。然而，这一领域的最新进展允许确定恒星周围允许永久居住的区域。虽然α-Cen Bb的发现表明，利用现有的观测设施可以在太阳型双星中探测到类地行星，但对于宜居带中的地球类似物是否也是如此，还有待证明。我们提供的径向速度和天体测量信号的最大值和RMS值的解析表达式，以及在这样的系统中的类地行星的过境概率，表明第二颗恒星与行星的动力学相互作用确实可能促进行星的检测。作为一个例子，我们讨论了额外的类地行星的平均，扩展，和永久的宜居带周围的半人马座α星系统的可探测性。
2012-12-19 astro-ph.EP astro-ph.IM
Formation of super-Earths and mini-Neptunes from rings of planetesimals
本研究通过α黏度为4e-3的盘模拟提出，超级地球与迷你海王星分别由雪线内外的星子环经星子和卵石吸积形成，并解释多项系外行星统计特征。
2025-01-06 astro-ph.EP
Planetesimal formation via sweep-up growth at the inner edge of dead zones
行星形成的早期阶段仍然没有得到很好的理解。凝聚模型揭示了尘埃生长的许多障碍，如弹跳，碎裂和径向漂移障碍。我们研究尘埃凝聚和漂移之间的相互作用，以确定原行星盘中支持星子形成的条件。我们专注于星子形成通过清扫，并调查它是否可以发生在一个现实的原行星盘。我们开发了一个新的数值模型，解决了灰尘在径向和垂直方向的空间分布。该模型采用代表粒子方法跟踪了原行星盘中尘埃的演化过程。用蒙特卡罗方法考虑了固体的凝聚和破碎。采用质量传递效应，可以发生不同大小的灰尘聚集体碰撞的碰撞模型，实现。我们把重点放在一个原行星盘，包括一个由雪线附近湍流粘度急剧下降引起的压力隆起。我们的研究结果表明，足够的分辨率的垂直盘结构的尘埃凝聚代码是必要的，以获得足够短的增长时间尺度，特别是在低湍流区域的情况下。我们发现，一个急剧的径向变化的湍流强度在死区的内边缘，促进星子的形成在几个方面。它提供了一个有效防止灰尘向内漂移的压力凸起。它还导致聚集体尺寸的径向变化，在该径向变化处发生生长障碍，有利于通过清扫小颗粒来生长大聚集体。在我们的模型中，通过在雪线附近采用一个特殊的α粘度变化，有可能在大约10^5年的时间尺度上通过增量增长来增长星子。
2013-07-12 astro-ph.EP
Star Cluster Ecology VIII. -- Dynamically Forming S-Type and $α$Centauri-like Systems
Leiden Observatory, University of Leiden（莱顿天文台，莱顿大学）
该研究通过NGC 1333星团的数值模拟，发现行星对动力学形成的双星影响小，形成类半人马α星系统，为太阳近邻恒星系统的动力学起源提供了依据。
2026-10-12 astro-ph.EP
The influence of cold Jupiters in the formation of close-in planets. I. planetesimal transport
研究冷木星引力及气体盘拖曳下星子的轨道迁移机制，发现长期共振通过类似雪犁过程高效聚集星子，揭示了冷木星促进内部行星系统形成的新途径。
2023-09-15 astro-ph.EP
Milankovitch Cycles of Terrestrial Planets in Binary Star Systems
双星系统中行星的可居住性不仅取决于两颗恒星所形成的辐射环境，还取决于双星和邻近行星的引力场对行星轨道和自转的扰动。因此，双星中的可居住行星可能会在轨道和自旋上经历重大的扰动。轨道共振和长期演化对双行星气候的直接影响在很大程度上仍未被考虑。我们提出了纬度能量平衡建模的系外行星气候与直接耦合到N体积分器和一个系统演化模型。这使我们能够同时调查的热力学和动力学演化的行星轨道双星，并发现重力气候振荡的动力学和长期的时间尺度。我们分别以Kepler-47和Alpha Centauri系统作为P型和S型双星系统的原型进行研究。在第一种情况下，类地行星将经历快速的米兰科维奇循环（1000年量级），包括离心率、旋转度和岁差，引起类似周期的温度振荡（由系统中的其他行星调制）。这些长期的温度变化的幅度类似于那些在更短的时间尺度的二进制周期。在半人马座阿尔法星系中，次级的影响产生了15，000年时间尺度的偏心率变化。这产生了与双星轨道时间尺度变化强度相似的气候振荡。偏心率和双周期振荡之间的相位漂移产生了持续时间为10万年的进一步周期，这些周期进一步受到邻近行星的调制。
2016-08-31 astro-ph.EP
A New Hybrid N-Body-Coagulation Code for the Formation of Gas Giant Planets
我们描述了一个更新版本的混合N体凝固代码的行星形成。除了我们的2006-2008年代码的功能，我们的治疗现在包括粘性盘的一维演化的算法，小颗粒在行星大气中的吸积，气体吸积到大质量的核心，和N-机构的气体盘和星子群的引力势的响应。为了验证算法的N体部分，我们使用了行星动力学中的一系列测试。作为完整代码的第一个应用程序，我们认为冥王星质量的星子在一群0.1-1厘米的鹅卵石的演变。在1-3百万年的典型演化时间内，我们的计算将0.01-0.1太阳质量的气体和尘埃盘转化为包含超级地球、土星和彗星的行星系。低质量行星比大质量行星更容易形成; α较小的圆盘比α较大的圆盘形成更多的大质量行星。对于质量为1000的行星，其固体核心的质量是10-100地球质量。
2011-02-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Jumping the Gap: The Formation Conditions and Mass Function of Pebble-Pile Planetesimals
在湍流的原行星盘中，尘埃颗粒经历了大的密度波动，在适当的情况下，这些颗粒的超密度可以克服剪切，湍流和气体压力的支持，在自重下崩溃（形成“卵石堆”微行星）。使用一个简单的分析模型模拟预测的波动，我们估计的形成率和质量函数的自引力，快速坍缩的小行星质量体形成这种机制。该过程的统计特性敏感地依赖于颗粒的尺寸/停止时间、圆盘表面密度和湍流马赫数。然而，当它发生时，我们预测所得到的小行星质量函数是广泛的和准普适的，斜率为dN/dM~1/M^（1-2），大小/质量范围为~10- 1 e4 km（~ 1 e-9-5.0 M_Earth）。通过超级地球质量坍缩到微行星是可能的。关键的条件是，颗粒密度波动在大尺度上达到大的振幅，在那里引力不稳定性最容易进行（小颗粒的崩溃强烈抑制湍流涡）。我们表明，这导致了一个新的标准的“卵石堆”形成的无量纲粒子停止时间（τ_停止> f（Q，Z，α））。在MMSN中，这要求在r=（1，30，100）au时晶粒大于a=（50，1，0.1）cm。在小半径，这将取决于大圆石的存在。然而，由于密度波动超指数地依赖于τ_stop（与磁盘表面密度成反比），低密度磁盘更不稳定。事实上，我们预测，在1au处的厘米级颗粒将在MMSN密度为10%的圆盘中形成卵石堆，因此在1au处的行星形成一般可能发生得较晚，因为圆盘正在蒸发。我们还预测，在质量较低、温度较低的恒星周围，形成卵石堆的条件将…
2015-12-13 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.GA
Stellar irradiated discs and implications on migration of embedded planets III: viscosity transitions
嵌入的低质量行星的迁移强度和方向取决于盘的结构。在具有有效辐射传输的圆盘中，对于质量超过3-5个地球的行星，迁移可以向外定向。这是由于熵驱动的共转扭矩，这一过程延长了行星胚胎的寿命。我们调查的影响所造成的跳跃的α参数的粘度模型的死区结构中的光盘结构。我们专注于M-dot光盘，它有一个恒定的净质量流量。使用由此产生的光盘结构，我们调查的后果，形成的星子，并确定向外迁移的原行星的区域。我们在r-z平面上对M点圆盘进行了数值模拟。我们使用显式/隐式流体动力学代码FARGOCA，其中包括一个完整的张量粘度和恒星辐射，以及一个两个温度的求解器，其中包括在通量限制扩散近似辐射传输。圆盘内部的粘度转变产生了密度的转变，通过所谓的“行星陷阱”机制阻止了小行星的向内迁移。这一机制也适用于M_P > 0.5M_E的行星。此外，粘度转变改变了圆盘中的压力梯度，这通过流动不稳定性促进了星子的形成。然而，需要粘度的非常陡峭的转变以在盘中的压力冲击中实现。粘度的转变有利于微行星的形成，可以阻止小质量行星（M_P>0.5M_E）的迁移，但不能阻止小行星和微行星在气体拖曳作用下的向内迁移。需要一个非常陡峭的，可能不切实际的粘度梯度来捕获质量较小的行星，并在压力隆起处停止气体拖曳驱动的微行星迁移。
2014-08-05 astro-ph.EP
On the feasibility of studying the exospheres of Earth-like exoplanets by Lyman-alpha monitoring. Detectability constraints for nearby M stars
对地球外逸层的观测揭示了一个由绕地球轨道运行的原子组成的氢的扩展包层，其半径超过10个地球半径。这个大的包层显著增加了地球对来自太阳的莱曼α（Lya）光子的不透明度，如果用8米主镜空间望远镜通过干净的视线（NH <1 e17 cm-2）指向，就可以从1.35 pc检测到地球的凌日信号，正如我们所展示的。在这项工作中，我们评估潜在的可探测性的地球类似物围绕附近的M-型恒星通过监测Lya通量的变化。我们表明，尽管星际，日光层和天体层的吸收，过境签名在M5 V型恒星将是可检测的4-8米级空间望远镜中实施的专用Lya通量监测器。这样的监测计划将使测量行星大气的鲁棒性在沉重的空间天气的条件下，如那些由M-型恒星。一个2米级的望远镜，如世界空间天文台，足以探测到一颗围绕比邻星运行的类地行星，如果有这样一颗行星或附近的M5型恒星的话。
2017-12-15 astro-ph.EP astro-ph.IM
Diverse outcomes of planet formation and composition around low-mass stars and brown dwarfs
在低质量恒星（如Proxima Centauri和TRAPPIST-1）周围探测到地球大小的系外行星，为提高我们对M恒星和褐矮星周围行星形成的理解提供了一个难得的机会。我们探索形成这样的行星与人口合成代码的基础上，以前用于研究木星卫星的形成的星子驱动模型。由于圆盘质量较低，恒星温度较低，形成过程效率较低，周期较短，形成紧凑的行星系。行星可以被困在共振中，我们在气体消散后跟踪行星的演化，它们经历了轨道交叉和可能的合并。我们发现，在火星质量以上的行星形成和星子吸积的情况下，只有在恒星周围的质量$M_{\star} \ge 0.07 M_{sun}$和光盘的$M_{disc} \ge 10^{-2}~M_{sun} $。我们发现，地球质量以上的行星围绕质量大于$0.15 M_{\oplus}$的恒星形成，而大于$5 M_{\oplus}$的行星在我们的模型中不会形成，即使在最佳条件下（大质量圆盘），这表明像GJ 3512 b这样的行星形成了另一种更有效的机制。我们的研究结果表明，大多数行星的形成具有显着的水分数;我们的大多数合成行星系都有1，2或3颗行星，但那些有4，5，6和7颗行星的行星也很常见，证实了具有许多行星的紧凑行星系应该是围绕小恒星形成行星形成的相对常见的结果。
2019-12-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Outward Migration of Terrestrial Embryos in Binary Systems
我们考虑的形成和迁移的原行星胚胎在磁盘周围的恒星在紧联系统（分离约20 AU。在这样的系统中，由于双星伴星的扰动效应，预计逃逸胚形成的初始阶段仅发生在某个临界盘半径a_{crit}内（Thebault et al. 2009）。我们进行n体模拟这样一个人口的内盘胚胎周围的外盘较小的星子的演化。以半人马座α-B为基准参考实例，其中a_{crit}约为0.7天文单位，并使用具有$Σ\propto a^{-3/2}$的最小质量星云模型，我们发现在10^6年（10^7年）内，系统将平均包含迁移到0.9天文单位（1.2天文单位）的胚胎，最外层的平均质量为0.2 M_{earth} 0.4 M_{earth}。改变以增加固体的表面密度或使用更平坦的轮廓都产生增加的胚胎迁移和生长。在一个给定的时间，在这些模拟中，发现最外层胚胎的半长轴的相对变化基本上与a_{crit}无关，我们注意到，超过10^7年的胚胎迁移很少发生。我们的结论是，抑制失控的增长以外的a_{crit}并不意味着在这种紧密的双星系统的可居住区将缺乏可检测的，类地行星，即使a_{crit}在于显着内部的宜居带的内边缘。
2009-09-01 astro-ph.EP
Grain opacity and the bulk composition of extrasolar planets. I. Results from scaling the ISM opacity
由于原行星的外壳中的颗粒的不透明度调节在形成过程中气体的吸积率，因此具有原始H/He的行星的最终体积组成是它的函数。观测上，对于具有已知质量和半径的系外行星，可以通过内部结构模型来估计体积组成。我们首先确定的ISM晶粒不透明度f_opa，导致气体吸积率与晶粒演化模型一致的减少因子。然后，我们比较了合成的低质量和巨行星在不同的f_opa与观测的整体组成。对于f_opa=1（完全ISM不透明度），合成的低质量行星半径太小，即，与观测值相比，包封质量太低。在fopa =0.003时，用颗粒演化模型校准的值，合成的和实际的行星占据相似的质量半径轨迹。巨行星相对于主星的平均富集度作为行星质量M的函数可以近似为Z_p/Z_star = beta*（M/M_Jup）^alpha。我们发现在合成群体中α =-0.7与fopa无关，与观测结果（-0.71 ±-0.10）一致。绝对富集水平从f_opa=1时的β =8.5降低到f_opa=0时的3.5。当f_opa=0.003时，我们发现β =7.2，这与观测结果（6.3+-1.0）相似。因此，我们发现观测提示，在原行星大气中的不透明度是远远小于在ISM，即使颗粒不透明度的具体值不能在这里限制。巨行星富集的结果有助于区分核吸积和引力不稳定性。在最简单的核心吸积图中，首先形成一个临界核心，然后只加入气体，α =-1。如果一个核心吸积了所有在供给区内的星子…
2014-03-20 astro-ph.EP
Orbital and Evolutionary Constraints on the Planet Hosting Binary GJ 86 from the Hubble Space Telescope
本文介绍了新的观测行星托管，视觉二进制GJ 86（HR 637）使用哈勃太空望远镜。WFC 3的紫外线和光学成像证实了这颗伴星是一颗简并恒星，并表明双星的半长轴比以前的估计要大，大于28 AU。光学STIS光谱的二次揭示了一个富氦的白矮星与C2吸收带和Teff = 8180 K，从而使二进制系统，而类似于南河三。根据10.8 pc的距离，伴星的质量为0.59 Msun，是一颗质量为1.9 Msun的主序星A的后裔，其原始轨道距离a > 14 AU。如果巨行星与联星共面，则GJ 86 Ab的质量在4.4至4.7兆焦耳之间。GJ 86和南河三的相似性促使人们对后者系统中的白矮星进行重新分析，并初步得出结论，南河三拥有一个微行星种群。南河三的近星点距离比α-Cen AB小20%，但南河三B富含金属的大气层表明，行星形成过程最低限度达到25公里的天体，如果不是像α-Cen那样的小行星的话。
2013-01-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Circumstellar Habitable Zones of Binary Star Systems in the Solar Neighborhood
双星和多星系统构成了太阳附近恒星星族总数的一半以上（Kiseleva-Eggleton and Eggleton 2001）。它们的频繁出现以及超过70颗（Schneider et al. 2011）行星已经被发现处于这样的配置-最值得注意的是半人马座α B的大地伴星（Dumusque et al. 2012）-使它们成为寻找可居住世界的有趣目标。最近的研究（Eggl et al. 2012 b，Forgan 2012）表明，尽管引力和辐射环境存在变化，但确实存在行星可以在长期动力学时间尺度上保持在可居住日射限制内的星周区域。在这篇文章中，我们提供了宜居带的19个近S型双星系统的依帕科斯和WDS目录的半长轴之间的1和100 AU。据此，我们解释了第二颗恒星对类地行星的动力学和辐射影响。在提出的19个系统中，17个系统在至少一个组件周围提供动态稳定的宜居带。这17个潜在宜居系统包含5颗F、3颗G、7颗K和16颗M类恒星。由于它们靠近太阳系（d < 31 pc），使得选定的双星成为观测活动的精致目标，我们提供了对偏心拱星轨道上可居住的类地行星产生的径向速度，天体测量和过境签名的估计。
2012-10-19 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Ice condensation as a planet formation mechanism
我们表明，冷凝是一种有效的颗粒生长机制，导致增长超过分米大小的鹅卵石接近冰线在原行星盘。由于尘埃粒子的凝聚因弹跳和碎裂而受阻，凝聚可能是行星形成早期阶段的一种补充，甚至是主导的生长模式。冰粒在冰线上扩散并升华，而在冰线上扩散回来的蒸汽重新凝结到已经存在的粒子上，导致它们生长。我们开发了一个数值模型的动力学行为的冰粒接近水冰线，约3 AU从主恒星。粒子随着湍流气体移动，模拟为随机行走。它们也会向中平面沉积，并向中心恒星径向漂移。冷凝和升华是使用蒙特卡罗方法计算的。我们的研究结果表明，湍流α值为0.01，从毫米到至少分米大小的鹅卵石的增长是可能的时间尺度为1000年。我们发现，粒子的增长是由冰和蒸汽运输整个径向冰线，由于运输整个大气冰线的增长可以忽略不计。冰粒通过湍流扩散向外混合，导致整个寒冷地区的净增长。由此产生的粒子大到足以通过流动不稳定性对浓度敏感，并且在压力颠簸和漩涡中，这可能导致进一步生长成微行星。在我们的模型中，粒子被认为是均匀的冰粒。考虑到凝结在岩石冰核上的冰的更真实的组成可能会影响生长的时间尺度，通过升华后释放耐火冰核。我们也忽略了粒子碰撞中的粘附和碎裂。这些影响将是未来调查的主题。
2013-02-22 astro-ph.EP
