木星和土星的混乱激发对地球类行星和小行星带的形成
摘要：地球类行星通过内部太阳系原行星盘内类似小行星的物体的聚集形成。先前的研究发现，形成一个质量较小的火星需要盘中只有1.5天文单位以内的很少质量（即盘中质量集中在这个范围内）。小行星带也对这个狭窄的盘的起源有关键信息。有几种情景可能形成这样一个狭窄的盘。然而，同时复制四个地球类行星和内部太阳系的特性仍然很难。在这里，我们发现了在木卫二-土星近共振配置下通过盘物体的混沌扰动可以形成一个狭窄的盘，从而允许地球类行星和小行星带的形成。我们的模拟表明，这个机制通常可以在5-10百万年的时间尺度上消耗超过1.5天文单位的大型盘。形成的地球类行星系统复制了金星、地球和火星的当前轨道和质量。在0.8-0.9天文单位之间添加一个内区盘组件可以同时形成几个地球类行星系统的四个类地行星模拟。我们的地球类行星系统也经常满足额外的约束条件：形成月球的巨大碰撞在中值约30-55百万年之后发生，后期撞击物体在2天文单位内形成，以及在地球形成的前10-20百万年之间有效输送水。最后，我们的模型小行星带解释了小行星带的轨道结构、小质量和分类（S、C-和D/P型）。
作者：Patryk Sofia Lykawka and Takashi Ito
论文ID：2208.13647
分类：Earth and Planetary Astrophysics
分类简称：astro-ph.EP
提交时间：2023-06-16