Cómo afecta la presencia de un planeta gigante al resultado de las simulaciones de formación de planetas terrestres

[L] Este gráfico muestra los resultados de Clone_001-020, que asume el mismo estado inicial que un gigante gaseoso y genera aleatoriamente planetas y núcleos según su distribución, como se analiza en la Sección 2.2. Pequeñas diferencias en la posición inicial de los planetas y los núcleos tienen un efecto significativo en los sistemas planetarios resultantes (indicados por puntos azules). Sin embargo, esta influencia se puede minimizar considerando la órbita promedio de los planetas (indicada por los puntos grises).

[R] En este gráfico, mostramos los resultados en ausencia de un planeta gigante, con posiciones iniciales de planetas generados aleatoriamente y núcleos de planetas en función de su distribución. Los hallazgos representados en la figura son consistentes con los puntos de la Fig. 4, lo que significa que a pesar de la variación en las estructuras planetarias detalladas, la masa total y la posición media de los planetas formados son relativamente constantes. Además, en comparación con la Fig. 3, este gráfico subraya aún más que el gigante gaseoso exterior incluye los planetas terrestres formados dentro de su límite interior, lo que conduce a órbitas más restringidas. — astro-ph.EP

La arquitectura y las masas de los sistemas planetarios en la zona habitable pueden verse fuertemente influenciadas por los planetas gigantes exteriores.

Aquí investigamos la influencia de los gigantes externos en la formación de planetas terrestres, bajo el supuesto de que el ensamblaje final del sistema planetario se formó mediante una fase de impacto gigante. Utilizando GENGA, un software de simulación de N-cuerpos de última generación, ilustramos cómo se produce la heterogeneidad dentro de los sistemas planetarios en las últimas etapas de la formación de los planetas terrestres.

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Diseñamos dos sistemas modelo globales: primero colocamos los planetas y un gigante gaseoso fuera del disco nuclear, y el otro contiene sólo los planetas y los núcleos, pero ningún gigante. Para la muestra que incluye al gigante exterior, estudiamos el efecto de diferentes masas iniciales gigantes en el rango de 1,0 a 3,0 masas de Júpiter y radios orbitales en el rango de 2,0 a 5,8 AU. También estudiamos la influencia de las diferentes posiciones iniciales de los planetas. y conceptos en los resultados. Nuestro tiempo de simulación de N cuerpos es de aproximadamente 50 millones de años.

Los resultados muestran que la presencia de un gigante exterior puede promover interacciones entre planetas y núcleos, y el terreno resultante hace que las órbitas de los planetas sean más compactas, pero colocar el planeta gigante demasiado cerca de los planetas y del disco del núcleo suprime la formación de rocas masivas. planetas.

Además, nuestros resultados muestran que, según la teoría clásica, los planetas terrestres se forman cuando los núcleos planetarios y los planetas chocan, y la presencia de un planeta gigante en realidad reduce la complejidad espacial del sistema interplanetario.

Zhihui Kong, Anders Johansen, Michiel Lambrechts, Jonathan H. Jiang, Zong-Hong Zhu

Comentarios: 12 páginas, 15 figuras.
Asignaturas: Astrofísica de la Tierra y Planetaria (astro-ph.EP)
Cita: arXiv:2405.04228 [astro-ph.EP] (o arXiv:2405.04228v1 [astro-ph.EP] para esta versión)
https://doi.org/10.48550/arXiv.2405.04228
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De: Zhihui Kong
[v1] Martes, 7 de mayo de 2024 11:48:52 UTC (5197 KB)
https://arxiv.org/abs/2405.04228
Astronomía

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