Can dust coagulation trigger streaming instability
Can dust coagulation trigger streaming instability
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粉尘凝结会引发流动不稳定吗
DOI：
10.1051/0004-6361/201424809
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发表时间：
2014
影响因子：
6.5
通讯作者：
C. Dullemond
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
J. Dra̧żkowska;C. Dullemond
上下文。流不稳定性可以是克服生长和漂移障碍的一种非常有效的方法。然而，研究表明，导致星子形成的强烈结块需要相当数量的大颗粒。目前最先进的流不稳定性模型没有考虑到尘埃碰撞演化产生的现实尺寸分布。目标。我们研究是否可以通过粘着产生足够数量的大聚集体，以及尘埃凝聚和星子形成的相互作用是什么。方法。我们提出了一种基于流不稳定性的星子形成的半解析公式，并基于蒙特卡罗算法和代表粒子方法在我们的尘埃凝聚代码中实现了它。结果。我们发现，流不稳定性形成的星子可能优先在雪线之外工作，那里有粘性的冰聚集体。这一过程的效率在很大程度上取决于当地的尘埃丰度和径向压力梯度，并且需要超级太阳的金属丰度。如果有可能形成星子，尘埃的凝聚和沉降通常需要100个轨道才能产生足够大的尘埃颗粒，而星子的形成则需要再经过1000个轨道。我们提出了一个简单的分析模型，计算了在给定圆盘模型参数的情况下可以变成星子的尘埃量。
Context. Streaming instability can be a very e cient way of overcoming growth and drift barriers to planetesimal formation. However, it was shown that strong clumping, which leads to planetesimal formation, requires a considerable number of large grains. State-ofthe-art streaming instability models do not take into account realistic size distributions resulting from the collisional evolution of dust. Aims. We investigate whether a su cient quantity of large aggregates can be produced by sticking and what the interplay of dust coagulation and planetesimal formation is. Methods. We develop a semi-analytical prescription of planetesimal formation by streaming instability and implement it in our dust coagulation code based on the Monte Carlo algorithm with the representative particles approach. Results. We find that planetesimal formation by streaming instability may preferentially work outside the snow line, where sticky icy aggregates are present. The e ciency of the process depends strongly on local dust abundance and radial pressure gradient, and requires a super-solar metallicity. If planetesimal formation is possible, the dust coagulation and settling typically need 100 orbits to produce su ciently large and settled grains and planetesimal formation lasts another 1000 orbits. We present a simple analytical model that computes the amount of dust that can be turned into planetesimals given the parameters of the disk model.
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DOI：
10.1088/0004-637x/764/2/146
发表时间：
2012-08
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
P. Garaud;F. Meru;M. Galvagni;C. Olczak
通讯作者：
P. Garaud;F. Meru;M. Galvagni;C. Olczak
微观尘埃聚集体的弹跳行为
影响因子：
6.5
作者：
Seizinger
通讯作者：
Seizinger
棕矮星盘中晶粒的生长
DOI：
10.1088/2041-8205/774/1/l4
发表时间：
2013
期刊：
The Astrophysical Journal Letters
影响因子：
--
作者：
Galvagni;Olczak
通讯作者：
Olczak
DOI：
10.1088/0004-637x/783/2/111
发表时间：
2014
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
T. Kelling;G. Wurm;M. Köster
通讯作者：
M. Köster
影响因子：
3.2
作者：
V. Mannings;A. Boss;S. Russell
通讯作者：
V. Mannings;A. Boss;S. Russell