Предполагая гипотетическую систему без газа, но только с твердыми породами, насколько большая планета может образоваться в результате слияния этих пород?

Я слышал, что газовые гиганты — это прежде всего огромные твердые тела, такие как обычные каменистые планеты, которые экспоненциально набирают все больше и больше газа в своей атмосфере за счет увеличения массы, которую они используют, чтобы набрать еще больше массы, набирая еще больше газа, и практически любая планета, которую мы известно, что сегодня выше определенного порога размеров находится газовый гигант

При этом, предполагая область в космосе с очень небольшим количеством газа или без него, но с обильным запасом камней, насколько большой может стать твердая планета, состоящая из этих сросшихся камней?

Что-то похожее: astronomy.stackexchange.com/q/39921/16685
Если есть мягкие ледяные камни, будет эффект снежного кома, иначе все будет подпрыгивать.

Ответы (1)

Это очень сильно зависит от структуры твердых тел, то есть существуют ли они в виде мелкой пыли или готовых к разрушению планетезималей.

В любом случае доступная медианная масса пыли для образования планет составляет около 158 м е а р т час (см. Tychoniec et al., (2020) ). Если оставить всю эту массу в виде пыли, без каких-либо газовых взаимодействий, пыль не будет сливаться в планетезимали, так как для перепрыгивания метрового барьера требуется гидродинамическая неустойчивость ( Johansen et al., (2014) ).

Однако, если вы каким-то образом позволите всей этой пыли превратиться в планетезимали, то размер планеты, которую вы сможете сформировать, будет определяться тем, насколько узко вы сможете упаковать планетезимали. Абсолютная верхняя масса образовавшейся планеты будет равна 158 м е а р т час , но на самом деле это будет меньше, так как планетезимали и выбросы при столкновении теряются во время фазы разрушения планеты.

Поскольку вы спрашивали о размере этой гипотетической планеты, если мы предполагаем отсутствие эффектов сжатия и, следовательно, такую ​​же среднюю плотность, как у Земли, вы получили бы твердый шар размером с 158 1 / 3 р е а р т час ≈ 5.4 р е а р т час .

Почему он ограничен только радиусом Земли в 5,4 раза? Что именно является ограничивающим фактором и что произойдет, если мы превысим эту точку? Это потому, что так сильно мы можем сжимать камни?
Вокруг типичной звезды больше нет твердой массы, даже во время формирования планеты (умножьте наш коэффициент на 3). Он даже предполагал очень низкую плотность, не принимая во внимание плотную форму под давлением внутри.
Меня заинтриговало окончательное уравнение 158^(1/3)земли≈5,4земли. Почему кубический корень из массы используется только для аппроксимации радиуса? Если используется уравнение для объема сферы и фактическая средняя плотность Земли, радиус составляет ≈ 2; [r^3 = 3(158)/4π(5,514)]. Я ошибаюсь?
@Фред: это 4 / 3 π р 3 "=" м / р , что значит ( р / р ⊕ ) 3 "=" м / м ⊕ при той же плотности.
@Hash: это верхний предел радиуса при той же плотности, что и у Земли. Если вы позволите массе сжаться, т.е. увеличить плотность, радиус будет меньше. Для простой оценки радиуса см. мой комментарий выше.
Предполагая гипотетическую систему без газа, но только с твердыми породами, насколько большая планета может образоваться в результате слияния этих пород?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v