Explaining Mercury via a single giant impact is highly unlikely
类地行星形成的经典情景的特征是月球到火星质量行星胚胎之间的巨大撞击阶段。虽然经典的模型和它的修改已经产生了足够的类似物的外部三个类地行星,水星的起源仍然难以捉摸。与地球相比,水星的高核心质量分数特别突出。在碰撞假说中,这一特征长期以来被解释为两颗大质量原行星之间高能巨大撞击的结果。在这里,我们重新审视了经典的类地行星形成的场景,重点是巨大的影响的结果。我们已经进行了大量的N体模拟考虑不同的初始分布的行星胚胎和星子。我们的模拟测试了不同巨行星配置的影响,从几乎圆形到非常偏心的配置。我们比较了巨大的影响,在我们的模拟与那些更有可能占水星和月球的形成,根据平滑的流体动力学模拟。在我们所有的模拟中,都观察到了可能导致月球形成的撞击事件,占所有巨大撞击的20%,与预期的月球形成事件条件范围一致。另一方面,通过单一的巨型撞击形成汞的事件是非常罕见的,占所有巨型撞击的不到1%。我们的研究结果表明,产生水星作为一个单一的巨大的影响,剥离地幔的分化行星物体与地球一样的铁硅酸盐比例是具有挑战性的,可能需要替代方案(例如多次碰撞)。
2022-07-29 astro-ph.EP
Terrestrial planet formation by torque-driven convergent migration of planetary embryos
巨行星的大质量核心被认为是由卵石大小的颗粒吸积在气体盘中形成的,这些颗粒的吸积截面被气动气体阻力增强[1][2]。一个普遍的观点是,类地行星系统是在后来(气体盘分散后3 - 2亿年)由数十颗大约火星大小的原行星的巨大碰撞形成的[3]。在这里,我们提出,相反,类地行星形成早期的气体驱动收敛迁移的原行星向$\sim\!1\,{\rm au}$(相关参考文献[4]调用了不同的过程,以集中星子)。为了研究会聚迁移发生的情况,我们开发了一个具有真实不透明度的辐射流体动力学模型[5][6],以确定类地行星带中气体和卵石盘的热结构。我们发现原行星通过相互碰撞和卵石吸积快速生长,并通过引力散射和热尾效应获得轨道偏心率[7][8]。类地行星系统的轨道结构在我们的模拟中得到了很好的再现,包括它在0.7-1 au的紧密质量浓度和水星和火星的小尺寸。早期的原太阳盘温度超过1500 K,在0.4 Au内,这意味着水星生长在一个高度还原的环境中,靠近铁和硅酸盐的蒸发线,影响了水星的整体组成[9]。在后期的冷气盘中,冰/水化卵石的吸积将有助于地球的水预算。
2021-09-23 astro-ph.EP
Mercury as the relic of Earth and Venus' outward migration
尽管在模拟行星形成方面取得了实质性的进展,但水星的小质量,孤立的轨道,以及太阳系中没有轨道周期较短的行星,仍然使数值吸积模型感到困惑。最近的研究表明,如果巨大的胚胎(甚至是巨大的行星核心)在太阳气体盘的最里面形成,它们会向外迁移。这种迁移可能重塑了形成类地行星的物质的表面密度分布,并产生了有利于类水星行星形成的条件。在这里,我们继续开发这个模型与更新套件的数值模拟。我们倾向于这样一种情况,即地球和金星的祖核在更靠近太阳的地方形成,随后通过向现代轨道迁移来塑造水星形成区域。这种快速形成的~0.5地球质量的核心在~0.1-0.5金是一致的现代高分辨率模拟的小行星吸积。在成功的实现中,地球和金星在迁移过程中主要是吸积干燥的顽火辉石类球粒陨石物质,从而为所有四颗类地行星的质量,地球和火星之间的同位素差异以及水星孤立的轨道提供了一个简单的解释。此外,我们的模型预测金星的成分应该与地球相似,并且可能来自更大比例的干燥物质。相反,在我们的模拟中,汞类似物达到了一系列的最终组成。
2021-11-30 astro-ph.EP
The origin of the terrestrial planets
本文提出类地行星形成的新模型:忒伊亚撞击地球形成火星和月球,并解释地球海洋盆地、板块构造及宜居条件;水星被弹射进太阳对流区,解释太阳自转异常,结果由质量平衡和轨道特征定量支持。
2023-05-29 astro-ph.EP
Hypothetical hyperbolic encounters between Venus and proto-Mercury that partially \ stripped away proto-Mercury's mantle
与太阳系中的所有其他类地行星相比,水星有一个异常大的金属核心,占其质量的70%。巨大的撞击可以去除一个南极原水星的硅酸盐地幔的重要部分,并形成富含铁的今天的水星。然而,这种高温的巨大撞击似乎与现今水星上中等挥发性元素的保留不一致(Peplowski等人,2011年)。我们模拟了原水星和原金星之间的一系列双曲线相遇,这可能发生在混沌的早期太阳系。原水星的潮汐破坏总是会移除部分硅酸盐地幔,而其铁核保持完整。我们发现,在有利的情况下,四次近距离接触快速旋转的弹丸(来自以前的遭遇)可以导致今天的水星铁馏分。当自旋和轨道角动量不总是一致时,需要更多的遭遇。这些双曲线的遭遇有各种各样的结果,如轨道衰变,双行星和自旋速率的变化。这些结果表明,在行星吸积的N体模拟中,适当处理近距离接触的重要性。
2019-12-11 astro-ph.EP
The Primordial Solar wind as a Sculptor of Terrestrial Planet Formation
我们的太阳系几乎完全没有水星轨道内部的物质,与通常居住在太阳系外行星系类似区域内的多个地球物质形成鲜明对比。最近的研究表明,在太阳系历史早期,木星的轨道迁移使内太阳系的原始行星物质碎片化。然而,在0.4天文单位内没有后续行星形成的原因仍然没有解决。在这里,我们表明,水星目前的轨道内部的碎片容易向外迁移驱动的早期太阳风,增强了太阳的原始快速旋转和强大的磁场。由太阳风等离子体的方位角运动产生的冲压压力将大约100米大小的物体从0.1天文单位运送到类地行星形成区,在地球形成的大约30-50万年的时间跨度内。这类物质的质量通常超过水星,可以与地球相媲美。因此,现今的类地行星和小行星带区域是由来自最内层、炽热的太阳系的大量物质提供的,这为一些小行星内部的高温蚀变和水星的高铁含量提供了可能的解释。
2018-11-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Exchange of meteorites between the terrestrial planets and the Moon
本文通过轨道演化模拟,定量研究了地球、月球、水星和火星之间抛射天体的碰撞与交换概率,揭示了不同抛射速度下各行星间陨石输运的统计规律。
2024-12-30 astro-ph.EP
The Elusive Origin of Mercury
信使号任务试图发现是什么物理过程决定了水星的高金属硅酸盐比例。相反,该任务发现了我们最内层行星的多个异常特征。水星地壳和地幔中FeO的缺乏和氧化态的降低比太阳系中几乎所有其他已知的物质都要极端。相比之下,中等挥发性元素的丰度与其他类地行星相当。水星形成过程中没有一个单一的过程能够解释所有这些观测结果。在这里,我们回顾目前的想法水星的独特功能的起源。对太阳星云最内部区域的理解存在差距,这限制了对不同假设的检验。即便如此,所有提出的模型都是不完整的,需要进一步发展,以揭开水星剩余的秘密。
2017-12-21 astro-ph.EP
Formation of the four terrestrial planets in the Jupiter-Saturn chaotic excitation scenario: fundamental properties and water delivery
Kindai University(近畿大学);Center for Computational Astrophysics, National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台天体计算物理中心);Planetary Exploration Research Center, Chiba Institute of Technology(千叶工业大学行星探索研究中心)
研究通过木星-土星混沌激发情景分析,发现四颗类地行星的形成与水输送机制相关,并揭示了地球水含量的来源。
2026-02-19 astro-ph.EP
Selective Aggregation Experiments on Planetesimal Formation and Mercury-Like Planets
一颗行星的大部分成分可以在形成之初就确定下来。实验室实验可以限制这些早期步骤。这包括在地球重力下和各种微重力平台上进行的静态拉伸强度测量或碰撞。最终形成的各种太阳系外行星中有(Exo)-水星,这是一种高密度的类地行星。如果它们形成于内部的原行星盘,高温实验是强制性的,但它们仍然很罕见。除了最初的碰撞过程之外,可能还需要一些额外的选择性处理来解释水星。类似于冰冷的世界,这样的行星可能,例如,在富含铁的环境中形成。这需要在早期阶段分离铁和硅酸盐的方法。光泳可能是一种可行的方法。水星和类水星行星也可能由于铁的铁磁性而形成,而磁盘磁场中的磁聚集机制可能变得重要。本综述重点介绍了一些有可能触发汞形成的机制。
2018-08-30 astro-ph.EP
An Earth-sized exoplanet with a Mercury-like composition
地球、金星、火星和一些太阳系外的类地行星的质量和半径与大约30%的金属核和70%的硅酸盐地幔的质量分数一致。在太阳系的内部边界,水星的组成完全不同,其质量分数约为70%的金属核心和30%的硅酸盐地幔。提出了几种形成或演化方案来解释这种富含金属的组合物,如巨大的影响,地幔蒸发,或在原行星盘的内边缘的硅酸盐耗尽。这些设想仍在激烈辩论中。在这里,我们报告了一个多凌行星系(K2-229)的发现,其中内行星的半径为1.165+/-0.066地球,质量为2.59+/-0.43地球。因此,这颗地球大小的行星具有与水星相容的核心质量分数,而根据主恒星化学,它被认为与地球相似。这个较大的水星类似物要么是以非常特殊的成分形成的,要么是从那以后演化而来的,例如失去了部分地幔。对像K2-229 b这样的类水星系外行星的进一步表征将有助于将水星的详细原位观测(与信使号和BepiColombo一起)纳入太阳和太阳系外类地行星形成和演化的全球背景。
2018-05-22 astro-ph.EP
Constraining the Formation of the Four Terrestrial Planets in the Solar System
为了重现太阳系类地行星(类似物)的轨道和质量,大多数研究都将模拟作为一个批次进行仔细审查。然而,在文献中没有足够的讨论在同一系统(类似系统)中同时形成行星类似物的可能性。为了解决这个问题,我们进行了540 N-体模拟的原行星盘的典型模型在文献中的代表。我们总共确定了194个包含至少三个类似物的类似系统,但只有17个系统同时包含四个类地行星的类似物。通过对我们的模拟系统的分析,我们发现,与真正的行星相比,基于Grand Tack模型的典型结果的截断盘产生了水星和火星的类似物,这些类似物的动力学温度太低,并且离金星和地球的类似物太近。此外,所有的水星类似物都太大了,而大多数火星类似物都比火星更大。此外,在这些系统中,形成月球的撞击时间太早,事件发生后增加的额外质量太大。因此,这种被截断的盘不能解释类地行星的形成。结果表明,形成这4颗类地行星所需的盘具有以下性质:1)质量集中在0.7-0.9 ~1.0- 1.2au的狭窄核心区,2)从0.3- 0.4au开始的内区成分,3)从1.0- 1.2au开始的质量较小的成分,4)从0.7 - 0.9 ~ 1.2au开始的质量较小的成分,4)从0.3- 0.4au开始的质量较小的成分,5)从1.0- 1.2au开始的质量较小的成分。4)胚胎而不是星子携带大部分的磁盘质量;和5)木星和土星放置在偏心轨道。
2019-09-09 astro-ph.EP
Prediction of the collisions of meteoroids originating in comet 21P/Giacobini-Zinner with the Mercury, Venus, and Mars
本文基于彗星21P/Giacobini-Zinner的理论流星流建模,预测了其粒子在水星、金星和火星上引发的陨石或流星雨,并揭示了流星流细丝结构源于近日点幅角和升交点黄经的特定分布。
2023-04-24 astro-ph.EP
Prediction for close approaches with terrestrial planets of asteroids from the main belt
本文通过纳入Yarkovsky效应并采用精细时间步长的数值模拟,预测主带小行星转化为水星、金星、地球和火星CAPHAs的数量与频率,结果与观测及既往研究相符。
2025-02-19 astro-ph.EP
Formation of the Terrestrial Planets from a Narrow Annulus
我们表明,组装的太阳系类地行星可以成功地建模与所有的质量最初局限于一个狭窄的环带之间的0.7和1.0 AU。在这种结构下,水星和火星的类似物通常是在形成中的地球和金星类似物的散射下,从环中扩散出来的物质的碰撞演化形成的。最终的系统也具有与观测结果相匹配的偏心率和倾斜度,而不依赖于残余小天体种群的动力学摩擦。最后,在这个模型中,地球类似物的特征组装时间尺度是快速的,并且与基于$^{182}$ Hf- $^{182}$ W同位素的宇宙化学模型一致。这一模型与观测结果之间的一致性表明,类地行星系统也可能形成于“行星陷阱”中,正如最近对我们太阳系和其他星系中的巨行星核心所提出的那样。
2009-08-05 astro-ph.EP
Growing Mars fast: High-resolution GPU simulations of embryo formation
最近的高精度陨石数据改善了对类地行星形成时间尺度和整体成分的限制。高分辨率的N体模拟允许直接比较胚胎生长的时间尺度和吸积区,这些限制。在本文中,我们提出了高分辨率模拟胚胎形成的结果,从一个光盘的41,000个完全自引力星子与基于GPU的N体代码GENGA。我们的研究结果表明,胚胎的生长高度依赖于初始条件。更大质量的初始星子,更短的气体盘衰变时间尺度和最初偏心的木星和土星(EJS)都导致胚胎生长更快。因此,小行星带的物质可以通过扫描长期共振注入到类地行星区域。这可能解释了火星在1000万年内的快速增长,从它的Hf-W年代学推断。横扫的长期共振几乎完全清除了小行星带,并将这些物质沉积在水星-金星区域,改变了那里胚胎的组成。这可能会导致水星-金星区域的胚胎从超过2 AU的地方吸积出意想不到的高质量分数。将木星和土星的初始轨道改变为更圆的轨道(CJS)或假设胚胎形成于无气体环境中,可以消除广泛的长期共振效应,从而大大减少水星-金星区域胚胎从2 AU以上吸积的物质。因此,我们建议,从水星和金星的岩石样本可以大大有助于推断的条件和生命的初始原行星气体盘在星子和胚胎形成,以及巨行星的初始架构。
2021-01-22 astro-ph.EP
Forming Mercury by a grazing giant collision involving similar mass bodies
本研究通过光滑粒子流体动力学模拟发现,质量相近天体间的掠射巨碰撞在适当调整撞击角度和速度时,能够形成符合水星质量与内部成分约束的行星。
2025-03-04 astro-ph.EP
How terrestrial planets traverse spin-orbit resonances: A camel goes through a needle's eye
利用潮汐力矩的综合谐波展开式,考虑了与频率相关的品质因数和Love数,研究了类水星类地行星在自旋轨道共振附近的动力学演化.扭矩方程的数值积分与一个小的时间步长,包括振荡的三轴扭矩分量,但忽略了分层结构的行星,并假设为零的曲率。我们发现一个类水星行星的轨道偏心率(0.2056)的当前值总是在3:2共振捕获。在较高的2:1共振中捕获的概率约为0.23。这些结果证实了半解析估计的捕获概率作为偏心率的函数的自旋速率的逆和逆行演变。从平衡扭矩的分析可以看出,在偏心率为0.2至0.41时,3:2共振中的截留是不可避免的。考虑到近星点时刻的相空间参数,触发即时共振通道的自旋速率和相位角范围非常窄,然而,像水星这样的行星在穿越2:1共振之前很少会无法将自己调整到这种不稳定平衡状态。
2012-04-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Terrestrial Planet Formation from Two Source Reservoirs
本文通过上千次动力学模拟提出类地行星形成的双储库模型,解释内行星轨道质量、地球化学组成及地火同位素差异,并推断忒伊亚与原地球具有相似吸积历史。
2025-07-20 astro-ph.EP
Formation of the terrestrial planets in the solar system around 1 au via radial concentration of planetesimals
水星的轨道内没有行星存在,而太阳系的类地行星则呈现出局部化的结构。根据原行星盘的热结构计算,除了盘演化的早期阶段外,在距太阳0.1 au处有一条硅酸盐凝聚线(~ 1300 K),星子可能在水星轨道内形成。最近的一项关于磁盘演化的研究,包括磁驱动磁盘风的研究表明,气体磁盘在距离中心恒星约1 au的范围内获得了正的表面密度斜率。在一个具有正的中平面压力梯度的区域中,微行星发生向外的径向漂移。我们调查的径向漂移的星子和I型迁移的行星胚胎在磁盘中的粘性发展与磁驱动盘风。我们展示的情况下,没有行星留在附近的区域。微行星的径向漂移模拟使用最近的磁盘演变模型,包括磁盘风的影响。行星形成的后期阶段,也进行了行星胚胎的N体模拟检查。我们表明,在磁盘演化的中期阶段,星子可以进行收敛径向漂移磁旋转不稳定性(MRI)不活跃的磁盘,其中的压力最大值创建,并积累在一个狭窄的环状区域与内边缘在~ 0.7 AU从太阳。我们还表明,行星胚胎,可能会从狭窄的星子环不表现出显着的I型迁移在磁盘演化的后期阶段。太阳系的类地行星的定域结构,特别是近区行星的缺乏,可以用近区正压梯度盘中的星子的会聚径向漂移来解释。
2018-04-06 astro-ph.EP
Dynamical and collisional constraints on a stochastic late veneer on the terrestrial planets
鉴于它们在分化过程中倾向于被纳入地核,地球地幔中的高度亲铁元素被认为是在巨大撞击阶段结束后作为“晚期饰面”被增生的。Bottke等人(2010年)提出,如果晚期单板的特征是大型(D = 1000- 4000 km)撞击物,则可以解释大的地月HSE丰度比。在这里,我们模拟了类地行星在一个随机的晚期单板阶段从吸积结束,直到开始的晚期重轰击~ 5亿年后的演变。我们表明,由大型(D > 1000 km)天体主导的0.05地球质量的晚期单板种群自然地向地球提供了~0.01地球质量的单板,与约束一致。类地行星的偏心率和倾角是由与最大的晚期单板天体的近距离接触所激发的。我们发现,当a)类地行星的单板前角动量亏损AMD_0小于当前角动量亏损AMD_now的一半,或b)AMD_0 <= AMD_now且单板仅限于较小的天体(D_max <= 2000 km)时,它们的单板后轨道与理论值最吻合。单板对金星、地球和火星的影响主要是增生性的,但对水星和月球的影响主要是侵蚀性的。在约20%的模拟中,发生了一次高能撞击,可能会去除超过25%的水星质量,从而增加其铁的质量分数。我们表明,由于较大撞击的侵蚀性质,月球不能从大于500- 1000公里的物体上吸积任何物质。如果晚期的单板包括大型撞击物(D >= 500- 1000 km),而不管它们的大小分布,只要地球的单板大部分来自大型天体,就可以解释大的地球-月…
2013-06-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Origins of Mercury's Big Heart of Iron: Exploring Pathways to Form High Core Mass Fraction (CMF) Planets via N-body Simulations
The Ohio State University(俄亥俄州立大学);University of Alabama(阿拉巴马大学);University of Nevada, Las Vegas(内华达大学拉斯维加斯分校);Flatiron Institute(平顿研究所);University of Toronto at Scarborough(多伦多大学士嘉堡校区);University of Toronto(多伦多大学)
通过N体模拟研究水星高核心质量分数的形成机制,探索巨撞击和早期铁富集两种假说。
2025-11-03 astro-ph.EP
Potential Surface Ice Distribution on Close-in Terrestrial Exoplanets around M dwarfs
本文构建陆地—大气耦合模型,模拟无大气或稀薄N2大气的M型矮星近距类地行星,发现自旋—轨道比和转轴倾角主导地表冷阱及冰分布。
2024-05-08 astro-ph.EP
Accretion disk's magnetic field controlled the composition of the terrestrial planets
球粒陨石是构成类地行星的基石,其质量和原子比为氧、铁、镁和硅,总含量为$\geq$ 90\%,Mg/Si($\sim$ 25\%)、Fe/Si(系数为$\geq$ 2)和Fe/O(系数为$\geq$ 3)可变。地球和类地行星(水星、金星和火星)分为三层:金属核、硅酸盐壳(地幔和地壳)和气体、冰的挥发性外壳,对地球来说,还有液态水。每一层具有不同的主导元素(例如,随着深度增加Fe含量和增加表面的氧含量)。仍然未知的是,星云盘吸积期间的物理过程与星云盘吸积后的物理过程(例如,冲击侵蚀)影响这些最终本体组成。在这里,我们预测类地行星的组成,并表明其核心的质量分数和未压缩的密度与他们的日心距离,并遵循一个简单的模型的磁场强度在原行星盘。我们的模型评估铁的分布在增加的氧化态,空气动力学,并减少磁场强度向外从太阳,导致减少核心大小的类地行星与径向距离。这种分布将提高我们太阳系的可居住性,并且同样适用于外行星系。
2020-09-09 astro-ph.EP
Constraining the primordial orbits of the Terrestrial Planets
太阳系的证据表明,巨行星经历了一个非常迅速的径向迁移时期,其e-折叠时间尺度短于100万年。这种迁移的原因可能是巨行星经历了轨道不稳定,导致它们彼此相遇,导致径向迁移。一些研究表明,这种动力学的不稳定性发生在“晚期”,即所有行星形成和太阳星云消散之后很久。假设类地行星已经形成,那么它们的轨道就会受到巨行星迁移的影响。结果,类地行星的轨道是如何变化的?我们能利用这种迁移来获得关于类地行星原始轨道的信息吗?我们直接模拟了大量的类地行星系统及其对巨行星迁移的响应。我们研究了地球的角动量亏损(AMD)的变化。我们认为,原始AMD值应低于当前值的~ 70%,但高于10%。我们发现有五颗巨行星的情况更好地满足了类地行星的轨道约束。我们预测,火星最初是在一个偏心和倾斜的轨道,而水星,金星和地球的轨道更圆,共面。较低的原始动力学兴奋和行星之间的特殊划分为类地行星形成模拟施加了新的约束。
2013-06-05 astro-ph.EP
Mercury Lander: Planetary Mission Concept Study for the 2023-2032 Decadal Survey
作为类地行星形成的终端成员,水星拥有关于太阳系发展最早阶段元素原始分布的独特线索,以及行星和系外行星如何在其宿主恒星附近形成和演化。这个水星着陆器任务概念使现场表面测量,解决信使号的水星开拓性探索所提出的几个基本科学问题。这些测量是了解水星独特的矿物学和地球化学所必需的;是描述水星质量相当大的核心结构的特征;是测量水星表面活跃和古老的磁场;是调查改变表面和产生外逸层的过程;是为当前和未来的远程数据集提供地面实况。美国宇航局的行星任务概念研究计划授予这项研究,以评估在未来十年内通过新前沿级登陆水星任务实现变革性科学的可行性。由此产生的任务概念实现了一个完整的水星年(约88个地球日)的表面操作,具有雄心勃勃的,高遗产的,着陆的科学有效载荷,与新前沿任务框架相对应。搭载11台仪器的科学载荷将被运送到水星上分布广泛的低反射率材料中的着陆点,并涉及包括地球化学、地球物理学、水星空间环境和表面地质学在内的科学目标。这一飞行任务概念是要代表任何科学登陆水星的飞行任务;替代有效载荷的实施和着陆地点将是可行的,并为未来的登陆水星飞行任务引人注目。
2021-07-14 astro-ph.EP astro-ph.IM
Collisional formation of massive exomoons of super-terrestrial exoplanets
围绕类地或超类地系外行星运行的系外卫星尚未被发现;因此,它们的可能存在和性质仍然是一个悬而未决的问题。在这里,我们探索通过巨大的行星碰撞形成的系外卫星。我们利用光滑粒子流体动力学(SPH)碰撞模拟和调查一个大的相空间的地球/超地球行星碰撞。我们描述了这种碰撞的性质,发现一种罕见的情况下,其中一个exomoon形式通过一个放牧和捕获的情况下,除了一些放牧和合并或击中和运行的情况。然而,通常情况下,我们的碰撞形成巨大的环行星盘,为此,我们使用后续的N体模拟,以获得随后的系外卫星的下限质量估计。我们调查的质量,长期的潮汐稳定性,组成和起源的物质在光盘和exomoons。我们的巨型撞击模型通常会产生相对富含铁的卫星,这些卫星形成于行星的同步半径之外,因此会以稳定的轨道向外潮汐演化,而不是被摧毁。我们的研究结果表明,通过单一的巨大撞击,碰撞形成目前可探测到的绕超级类地行星运行的系外卫星是极其困难的。也许有可能通过多次撞击形成的较小的系外卫星的几次合并来形成大质量的、可探测的系外卫星,但需要更多的研究才能得出结论。鉴于目前的观测计划,搜索应主要集中在更大的行星类别。然而,我们的模型预测的大约四分之一的系外卫星大约是水星质量或更多,并且更有可能被检测到,因为未来仪器的检测能力提高了2倍,这为它们的发展提供了进一步的动力。
2020-01-28 astro-ph.EP
Mercury, Moon, Mars: Surface expressions of mantle convection and interior evolution of stagnant-lid bodies
相对于地球而言,滞盖体内部的演化更容易建模和预测,因为没有与板块构造物理学相关的大的不确定性,其开始时间和地球历史的效率。然而,对这些天体的观测记录相对于地球来说既稀少又稀疏。它仅限于数量有限的样本和对数十亿年之久的表面进行的各种遥感测量,这些表面的实际年龄难以精确确定。因此,将这些观测结果结合成行星内部热和对流演化的连贯图像是一项重大挑战。在这一章中,我们审查的关键过程和(主要是地球物理)观测的限制,可以用来推断全球的地幔对流和热演化的内部的水星,月球和火星,三个主要的地球机构,其中一个停滞的盖子可能存在于整个历史的大部分。
2019-12-11 astro-ph.EP physics.geo-ph
Mercury (Hg) in meteorites: variations in abundance, thermal release profile, mass-dependent and mass-independent isotopic fractionation
我们测量了一组陨石中汞的浓度、同位素组成和热释放剖面,包括陨石和无球粒陨石。我们发现不同陨石之间的汞浓度变化很大(约100克)。10 ppb至14'000 ppb),最高浓度数量级高于预期的本体太阳系硅酸盐值。从热释放曲线(150至650 °C)中存在的几种不同的汞载体相来看,我们认为这些变化不太可能主要是由于陆地污染造成的。陨石的汞丰度与岩石类型或汞同位素的质量分馏无关。大多数碳质辉长岩显示奇数同位素199 Hg和201 Hg的富集与质量无关。我们表明,富集不是核合成,因为我们没有找到相应的核合成赤字196汞。相反,它们可以部分解释为汞蒸发和再沉积过程中加热小行星从原始放射性核素和后期的影响加热。非碳质碳酸盐岩、大多数无球粒陨石和地球在气相汞中没有表现出这种富集。然而,这里研究的所有陨石都含有相对于地球地壳平均值的轻汞同位素(δ 202 Hg = ~-7至-1),这可能表明地球已经失去了其原始汞的很大一部分。然而,约2%的碳质沉积物的后期增生,被认为是地球水、碳、氮和惰性气体存量的原因,也可能是地球目前汞收支的大部分或全部原因。在这种情况下,地壳中同位素重的汞必然是地表和地球深部储层之间同位素分馏的结果。
2016-03-07 astro-ph.EP
Dynamical Evolution of the Earth-Moon Progenitors - Whence Theia?
我们提出了一个模型太阳系与五个类地行星(开始~30-50万年后形成的原始太阳系机构)的整合,以确定参数空间的首选区域,导致巨大的影响,导致月球的形成。我们的研究结果表明,选择半长轴和偏心忒伊亚(原月球)在这个时代可以产生一个后期的巨大的影响,假设水星,金星和火星是在目前的轨道附近。我们发现,在我们的模拟开始的那个时代,忒伊亚可能的半长轴取决于假设的地月祖先的质量比(8/1,4/1或1/1)。类地行星的低离心率通常是在我们的整合开始的时代,当祖先有相似的半长轴时产生的。此外,我们表明,平均运动之间的共振类地行星和巨行星的扰动可以影响系统的动力学演化,导致后期的巨撞击。
2014-10-27 astro-ph.EP
Terrestrial planet surfaces and interiors
本章概述太阳系岩石行星的表面与内部结构,回顾各行星层级的关键地质与地球物理过程及重大探索发现,揭示行星演化路径的多样性以加深对地球的理解。
2024-11-15 astro-ph.EP
Extra-Terrestrial Meteors
我们太阳系的所有行星和卫星都受到持续不断的物质雨的影响,这些物质的大小从尘埃到巨石大小的物体不等。这些物体在撞击时将其动能释放到入射表面或大气中,并以尚不清楚的方式影响目标物体的环境。最近发生的引人注目的事件-木星上的撞击闪光和C/Siding Spring彗星与火星的相遇-使对“地外流星”及其影响的研究成为突出的问题。本文综述了非地球行星流星研究的历史、现状和前景。明亮的流星会出现在火星的大气层中吗?对火星大气层的长期影响是什么?微粒物质对水星和月球无空气表面的高速撞击如何影响它们的环境以及无数其他类似天体的环境?这是我们在本章中试图回答的一些问题。
2020-10-27 astro-ph.EP
Two-source terrestrial planet formation with a sweeping secular resonance
该研究提出双源模型解释内太阳系氧化梯度,通过长期共振将外盘迁移形成火星并贡献氧化材料。
2026-01-07 astro-ph.EP
Nightside Clouds on Tidally-locked Terrestrial Planets Mimic Atmosphere-Free Scenarios
本研究发现潮汐锁定类地行星的夜侧厚云层会模拟无大气的观测特征,指出仅凭昼夜温差不能判定行星无大气,需结合更多观测与建模,并提出了利用JWST开展后续研究的方向。
2024-09-11 astro-ph.EP
On the origin of elemental abundances in the terrestrial planets
地球和类地行星中丰富的元素为生命提供了初始条件,也为太阳系的历史和形成提供了线索。我们遵循Bond et al.(2010)的开创性工作,结合拱星盘模型、化学平衡计算和行星形成的动力学模拟来研究岩石行星的整体组成。我们使用凝聚序列计算来估计初始丰度的固体在拱盘与时间相关的理论模型确定的属性。我们结合动力学模拟的星子生长,跟踪固体在行星形成过程中。我们计算了由此产生的行星中的元素丰度,并探讨了这些元素丰度如何随磁盘模型的选择和太阳星云内的初始条件而变化。虽然太阳系中类地行星的某些特征可以重现,但我们的模型都无法重现所有行星的丰度特性。我们发现,初始的星子盘质量和磁盘模型的选择有一个显着的组成梯度的影响。由于元素丰度分布的不均匀性和动力学模拟中行星的不同源区,给出更高压力和温度的盘模型导致所产生行星的大量化学成分变化更大。我们观察到一种趋势,即大质量行星和半长轴相对较小的行星比径向距离较大的小行星对这些变化更敏感。只有这些大的变化,在模拟的化学丰度可能解释不同的散装组成的太阳系行星,而水星的散装组成不能在我们的方法中重现。
2012-09-17 astro-ph.EP
Rethinking the role of the giant planet instability in terrestrial planet formation models
过去几十年来,计算能力和数值方法的进步引发了对类地行星形成后期阶段的动力学研究的大量产出。在其他奇特的内太阳系性质中,模拟的能力在行星的地球化学推断的吸积时间尺度内重现火星的小质量,在富含钙铝的包裹体(CAIs)出现后,可以说是判断进化假说的黄金标准。目前,一些独立的模型能够一致地产生类似火星的行星,同时满足各种重要的观测和地球化学约束。然而,所有的模型仍然必须考虑到巨行星迁移和轨道不稳定的影响;动力学和宇宙化学约束表明,星云气体扩散后的第一个1亿年内发生了一个事件。如果不稳定发生在这个窗口的前几个百万年,扰动可能会影响火星的大部分生长。在这份手稿中,我们将注意力转向t= 5000万年后发生不稳定的情况。具体来说,我们模拟的不稳定性的影响,通过以前的胚胎吸积模型产生的三个近组装的地球系统,并包含三个大的原行星的轨道内部的收集火星质量的胚胎和碎片。虽然不稳定性持续引发月球形成的影响,并有效地从我们的模型中的火星区域去除过多的物质,但我们发现我们的最终系统过于动态地兴奋,缺乏火星和水星的类似物。因此,我们的结论是,虽然可能,我们的情况是更不可能比不稳定发生的时间更早,或在地球和金星的轨道是远远低于动态激发的时候。
2022-09-01 astro-ph.EP
Building the Terrestrial Planets: Constrained Accretion in the Inner Solar System
到目前为止,还没有一个吸积模型能够成功地再现内太阳系中所有观测到的约束。这些限制包括:1)轨道,特别是小的偏心率; 2)类地行星的质量--特别是火星相对较小的质量在以前的模拟中没有得到充分的再现; 3)地球和火星的形成时间尺度,从Hf/W同位素解释; 4)小行星带的整体结构,特别是缺乏行星胚胎大小物体的印记; 5)地球相对较大的含水量,假设它是以富含水的原始小行星物质的形式提供的。在这里,我们提出了40个高分辨率(N=1000-2000)动力学模拟的后期行星吸积的结果,再现这些约束的目标,虽然忽略了水星。我们假设木星和土星在每次模拟开始时都是完全形成的,并测试与“尼斯模型”一致和相反的轨道配置。“我们发现,木星和土星在圆形轨道上的配置在正确的时间尺度上形成了低偏心率的类地行星和富含水的地球,但火星的质量太大了5-10倍,胚胎经常滞留在小行星带中。木星和土星在当前位置但初始偏心率略高(e = 0.07-0.1)的配置产生了一个小火星,一个无胚胎的小行星带,和一个合理的地球模拟,但很少允许水输送到地球。我们测试的配置中没有一个再现了所有观察到的约束。(节略)
2009-05-22 astro-ph.EP
Prevalance of Chaos in Planetary Systems Formed Through Embryo Accretion
太阳系类地行星的形成过程已经在各种研究中被数值模拟,许多其他研究也致力于描述我们现代行星的混沌动力学状态。然而,我们地球脆弱的混沌状态是否是类地行星吸积的预期结果,目前还不得而知。我们使用一套数值模拟来详细分析和表征Kaib和Cowan(2015)中通过类地行星形成产生的145个不同系统中的动力学混沌。这些系统是在完全形成的木星和土星存在的情况下,使用各种不同的初始条件创建的。它们并不意味着提供一个详细的复制目前的实际太阳系,而是作为一个样本的类似系统进行比较和分析。我们发现,在我们形成的大约一半的系统中,动力学混沌是普遍存在的。我们表明,这种混乱消失在大多数这样的系统时,木星被删除,这意味着最大的混乱来源是来自木星的扰动。混沌在形成4或5颗类地行星的系统中最为普遍。此外,偏心的木星和土星被证明可以增强系统中混乱的流行。此外,在我们的样本中,具有高度集中在0.8 - 1.2 AU之间的质心的系统通常被证明比具有更奇异质量分布的系统更不混乱。通过演化系统到当前时代的过程,我们表明,后期不稳定性在我们的系统中是相当普遍的。最令人感兴趣的是,在我们自己的太阳系中观察到的许多混沌源(例如水星和木星之间的世俗驱动混沌)被证明是地球行星形成的共同结果。
2017-01-26 astro-ph.EP
The early instability scenario: Mars' mass explained by Jupiter's orbit
太阳系巨行星的形成早于结束类地行星形成过程的大规模撞击的最终时代。在它们形成之后,巨行星的轨道经历了一段动力学不稳定的时期。太阳系的几个性质最近被解释为这一事件在太阳诞生后的第一个~ 1亿年内发生的证据;大约与内行星的最后组装同时发生。在最近的一系列论文中,我们认为这种早期的不稳定性可以解决类地行星形成的经典数值研究中揭示的几个问题,即火星和小行星带的小质量。在本文中,我们重新审视了早期不稳定的情况下,专门设计了一套模拟,以了解地球和火星的形成对木星和土星轨道的特定演变的敏感程度。通过直接从最近的小行星吸积的高分辨率模拟导出我们的初始陆地盘,我们的结果在很大程度上证实了我们以前的研究结果,关于不稳定性的效率截断地球形成区域以外的陆地盘的模拟,最好地复制外部太阳系。此外,我们的工作验证了原始的2:1木星-土星共振早期不稳定性框架作为一个可行的演化路径的太阳系。虽然我们的模拟阐明了地球系统在巨行星迁移时期的脆弱性,但当对一些观测约束进行仔细审查时,许多实现都产生了杰出的太阳系类似物。最后,我们强调了模型无法形成足够的汞类似物和地球和金星的低偏心率作为未来数值研究要解决的最重要的突出问题。
2021-06-09 astro-ph.EP
Probabilities of collisions of bodies ejected from forming Earth with the terrestrial planets
本研究计算了从形成中的地球抛射出的天体与类地行星碰撞的概率,发现其依赖抛射速度、角度和位置,并表明地球抛射物质可能输送到其他行星,支持地球与金星上层物质相似。
2024-11-06 astro-ph.EP
Collisional Stripping and Disruption of Super-Earths
行星形成的最后阶段主要是行星胚胎之间的碰撞。这一阶段的动力学决定了系统中行星的轨道结构、质量和组成。在太阳系中,水星、地球、火星和冥王星都曾被认为是巨型撞击的晚期。就水星而言,这次巨大的撞击可能显著改变了行星的整体组成。在这里,我们提出的平滑粒子流体动力学模拟结果的高速(高达~5 v_esc)碰撞1和10 M_地球行星的初始地球组成的调查的结束阶段的形成太阳系外超级地球。正如以前对较小物体之间碰撞的模拟所发现的那样,当碰撞能量超过简单合并时,巨大的碰撞分为两种状态:(1)破裂和(2)打了就跑(掠擦非弹性碰撞和抛射体逃逸)。当碰撞参量接近零时,当射弹质量与目标相比很小时,或以极高的速度时,就会发生破坏。在中断制度,我们推导出灾难性的中断(当一半的总碰撞质量丢失),吸积和侵蚀之间的过渡能,并在散装组合物(铁硅酸盐比)的变化的标度律碰撞剥离地幔的标准。
2009-07-02 astro-ph.EP
Can a jumping-Jupiter trigger the Moon's formation impact?
我们调查的可能性,月球的形成影响是由早期的动力学不稳定的巨行星。我们认为,经过充分研究的“跳跃木星”假说的太阳系的不稳定性,木星和土星的半长轴逐步演变的方式从他们的原始紧凑的架构,他们现在的位置。此外,我们测试了多个不同的配置的原始系统的类地行星和月球形成的弹丸,特别关注几乎相等的质量的影响。我们发现,巨行星的不稳定性/迁移通过动力学扰动激发了类地行星的轨道,从而允许它们之间的碰撞。大约10%的模拟导致了与原地球的碰撞,这导致了陆地系统的最终配置,在某种程度上再现了其目前的结构。这些碰撞中的大多数发生在打了就跑的领域,但大约15%发生在部分吸积区域,具有形成月球的合适条件。在大多数模拟中,在不稳定性和月球形成撞击之间有超过20 My的延迟。这支持了早期不稳定性的发生(< 10 My}在原行星盘中的气体消散之后),与从宇宙化学约束推断的月球形成撞击的时间(30-60 My)相一致。总的来说,在我们的模拟中,内太阳系的最终状态显示出过量的角动量亏损,这主要归因于水星的偏心率和倾角的过度激发。
2021-07-15 astro-ph.EP
Are There Terrestrial Planets Lurking in the Outer Solar System?
该研究基于类地质量自由漂浮行星质量函数测量,提出太阳系早期可能捕获类地行星,估算出外太阳系中火星质量级以上被捕获行星的数量与轨道距离,并分析了LSST及盲位移叠加搜索的探测可行性。
2023-12-13 astro-ph.EP astro-ph.GA
Making the Solar System
我们模拟了太阳系中行星形成的早期阶段,包括连续的星子形成,以及星子和卵石在由盘风驱动的不断发展的盘中吸积到行星胚胎上。其目的是通过匹配太阳系的关键特征来限制行星形成方面的不确定性。该模型产生了一个很好的适合这些特性的参数空间范围很窄。冰线以外的行星生长主要由卵石吸积控制。在冰线内,星子的吸积作用更为重要。冰线内的卵石吸积被更高的温度减缓,通过星子形成和卵石吸积进一步在磁盘中的部分去除流入的卵石,以及由于气体平流增加的径向速度。类地行星被阻止吸积大量的水冰,因为冰线之外的胚胎在冰线进入类地行星区域之前就到达了卵石隔离块。当只考虑卵石吸积时,胚胎通常保持在其初始质量附近或生长到卵石隔离质量。增加微行星的吸积可以使火星大小的物体在冰线内形成,并使巨型行星的核心在冰线以外更广阔的区域形成。在水星所占据的区域,卵石斯托克斯数很小。这延迟了胚胎的形成并阻碍了它们的生长,因此只有低质量的行星才能在这里形成。
2022-12-08 astro-ph.EP
On the probability of the collision of a Mars-sized planet with the Earth to form the Moon
月球的形成问题至今还没有得到令人满意的解释。虽然这是一个普遍接受的假设,即地球上最后一次巨大的撞击发生在类地行星形成后的大约5000万到1亿年之间,形成了我们的天然卫星,但仍然有许多悬而未决的问题,例如这两个天体的同位素组成是相同的。在我们的研究中,我们将不处理这些化学成分的问题,而是进行纯粹的动力学研究,以找出火星大小的天体在类地行星形成后不久与地球相撞的概率。为此,我们假设在金星和地球之间,分别是地球和火星,与其他类地行星同时形成。我们已经对这样一个有4颗内行星的行星系进行了大规模的n体整合(我们排除了水星,但假设前面提到的另一个天体),时间长达数千万年。我们的研究结果导致的碰撞速度的统计估计,以及碰撞角度,然后将作为进一步调查的基础上,详细的SPH计算。我们发现一个最有可能的起源地球撞击在半长轴约。1.16古猿阿
2015-06-30 astro-ph.EP
Reflected spectroscopy of small exoplanets II: characterization of terrestrial exoplanets
能够进行高对比度成像的太空望远镜被认为是寻找类太阳恒星周围的类地行星并确定其潜在可居住性的途径。因此,量化反射光谱的能力是至关重要的,通过直接成像的类地系外行星,现有的工作集中在现代地球的行星类似物。在这里,我们超越了地球的类似物,并使用贝叶斯检索算法ExoReL $^\Re$,以确定我们可以从它们的反射光谱中了解到什么。认识到类地系外行星的潜在多样性,我们的重点是区分大气场景没有任何先验知识的主导气体。我们发现,虽然光学波段($0.4-1.0\ μ$ m)的中等分辨率光谱可能足以表征现代地球模拟,但它可能会导致对类似太古代地球或具有CO $_2$主导大气的行星的错误解释。包括近红外波段($1.0-1.8\ μ$ m)的观测可以防止这种误差,确定大气的主要成分(N $_2$、O $_2$或CO $_2$),并量化痕量气体(H $_2$ O、O $_3$和CH $_4$)。这些结果对确定未来系外行星直接成像任务的科学要求、设计波段带宽和观测方案具有参考价值。
2022-04-28 astro-ph.EP astro-ph.IM
KOI-3158: The oldest known system of terrestrial-size planets
围绕类太阳恒星的系外行星的首次发现,推动了人们寻找更小世界的努力,这些世界让人想起地球和太阳系中的其他类地行星。虽然气体巨行星似乎优先在富含金属的恒星周围形成,但小行星(半径小于四个地球半径)可以在广泛的金属丰度下形成。这意味着包括地球大小的小行星可能在宇宙历史的早期很容易形成,当时金属远不丰富。我们报告了开普勒太空船对KOI-3158的观测,KOI-3158是一颗来自银河系厚盘旧种群的贫金属类太阳恒星,它拥有五颗大小介于水星和金星之间的行星。我们使用星震学直接测量了主恒星11.2+/-1.0 Gyr的精确年龄,这表明KOI-3158是在宇宙不到其当前年龄的20%时形成的,使其成为已知最古老的陆地大小行星系统。因此,我们表明,在宇宙138亿年历史的大部分时间里,地球大小的行星已经形成,为银河系中古老生命的存在提供了空间。
2015-01-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the Mass of CoRoT-7b
CoRoT-7 b是第一颗凌日超地球系外行星,其质量仍然是一个争论的主题。文献中报告的质量范围很广,从高达8 M地球到低至2.3 M地球。虽然大多数质量测定给出的密度与岩石行星一致,但较低的值允许高达50%的水组成。我们提出了一个分析的CoRoT-7 b径向速度测量,使用很少和简单的假设,在处理活动信号。通过仅分析在给定夜晚进行多次测量的径向速度数据,我们在没有任何先验模型的情况下去除了与活动相关的径向速度贡献。我们证明,活动的最终径向速度曲线的贡献是可以忽略不计的,由于行星的K振幅是很好的约束。由此得到的质量为7.42 +/- 1.21 M_Earth,平均密度为rho = 10.4 +/- 1.8 gm cm^-3。CoRoT-7 b在质量和半径上与第二颗被发现的岩石行星开普勒-10b相似,并且在误差范围内,它们具有相同的体积密度-它们是虚拟的双胞胎。这些体积密度接近于类地行星的密度-半径关系,类似于水星。CoRoT-7 b和Kepler-10 b的内部结构可能更像水星而不是地球。
2011-05-17 astro-ph.EP
Atmospheres of Solar System Moons and Pluto
该研究将太阳系大气层分为四类,综述了木卫一、土卫六、海卫一、冥王星等小天体碰撞大气层的特征与物理化学机制,明确了表面冰液、霾层和宿主行星空间环境的关键作用。
2024-10-06 astro-ph.EP physics.ao-ph physics.space-ph
Ground-based optical transmission spectroscopy of the small, rocky exoplanet GJ 1132b
类地太阳系行星要么有高平均分子量的大气层,如金星、火星和地球,要么根本没有大气层,如水星。我们没有足够的观测信息来知道这是典型的类地行星还是太阳系特有的现象。大部分大气系外行星的研究都集中在热彗星和海王星上,但最近发现的小型岩石系外行星过境小型,附近的恒星提供了适合大气研究的目标。GJ 1132 b的半径是地球半径的1.2倍,质量是地球质量的1.6倍,轨道距离太阳系12秒差距。我们目前的结果,从五个过境的GJ 1132b采取的麦哲伦粘土望远镜和LDSS 3C多目标摄谱仪。我们共同拟合我们的五个数据集时,确定最适合的传输参数的白光曲线和波长分箱光曲线。我们将光变曲线分入20 nm波长带以构建透射光谱。我们的研究结果不赞成在3.7 sigma置信度下的10倍太阳金属丰度大气和在3.5 sigma置信度下的10%H2O,90%H2大气。我们的数据与无特征光谱一致,这意味着GJ 1132b具有高平均分子量大气或根本没有大气,尽管我们没有考虑可能存在的气溶胶。这一结果与理论工作相一致,理论工作认为GJ 1132b的质量和日射量不应该能够保持H2包层。
2018-05-18 astro-ph.EP
The Demographics of Rocky Free-Floating Planets and their Detectability by WFIRST
行星被认为是由一颗新形成的恒星周围残留的气体和固体盘吸积而形成的。在这个过程中,盘中的物质要么作为行星或较小天体的一部分与恒星保持联系,要么构成行星际介质的一部分;落入恒星;或者从系统中喷出。在这里,我们使用动力学模型来探测在后期行星形成期间喷出物质的丰度和性质,并估计它们对自由浮动行星人口的贡献。我们提出了300 N体模拟的类地行星形成太阳型恒星周围,有和没有巨行星存在,使用模型,占碰撞碎片。在木星和土星类似物的模拟中,大约三分之一的初始(约5 Mearth)盘质量被抛出,大约一半的行星质量比水星大,但小于0.3 Mearth,其余的是较小的天体。大多数的抛射发生在2500万年内,这比地球质量的行星成长所需的时间尺度(3000万至1亿年)要短。当巨行星从我们的模拟中被忽略时,在2亿年内几乎没有物质被喷射出来,只有大约1%的初始盘被喷射出2 Gyr。我们表明,大约2.5地球质量的行星在银河系中每颗恒星喷出。我们预测,宽视场红太空望远镜(WFIRST)对自由漂浮行星的星载微透镜搜索将发现多达15颗火星质量的行星,但很少有自由漂浮的地球质量的行星。
2017-05-10 astro-ph.EP
Did Jupiter's core form in the innermost parts of the Sun's protoplanetary disk?
木星的核心通常被认为是在雪线之外形成的。在这里,我们考虑另一种情况,即木星的核心可能已经积累在原行星盘的最内部。越来越多的研究表明,小颗粒(“卵石”)不断地通过磁盘向内漂移。如果一小部分漂流的鹅卵石被困在圆盘的内边缘,一个质量相当于地球的核心就会迅速成长。随后,核心可能会通过行星盘的相互作用向外迁移到雪线之外。当然,要到达外太阳系,木星的核心必须穿过类地行星形成区。我们使用N体模拟,包括从一个潜在的气体盘的合成力来研究如何向外迁移的木星的核心雕刻的陆地区域。如果向外迁移的速度很快(Tmig~10^4年),则核心会简单地迁移经过居住的星子和行星胚胎。然而,如果它的迁移速度较慢(Tmig~10^5年),内核会通过引导平均运动共振中的物体从内部圆盘中移除固体。在许多情况下,在0.5-1天文单位的圆盘内部,胚胎和大多数星子都被清除了。木星核心的向外迁移在太阳附近产生了质量赤字,因此可以解释为什么没有比水星更近的类地行星。木星的迁移核心经常刺激另一个大的(~地球质量)核心的生长-这可能为土星的核心提供种子-被困在外部共振中。迁移的核心也可能将一部分陆地微行星,如铁陨石的假定母体,运送到小行星带。
2016-03-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Does the Sun have a Dark Disk?
本文通过对比太阳光学与轨道四极矩的测量差异,提出太阳附近可能存在暗盘或暗环,并探讨了利用现有观测限制其质量及未来探测暗物质成分的方法。
2025-04-08 astro-ph.EP astro-ph.HE hep-ph
Homogeneous accretion of the Earth in the inner Solar System
ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院)
研究通过分析多种同位素异常,证明地球仅由太阳系内均匀物质形成,且其成分在吸积过程中未变化,与任何陨石不同。
2026-04-13 astro-ph.EP