Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > astro-ph > arXiv:2507.02570

帮助 | 高级搜索

天体物理学 > 地球与行星天体物理学

arXiv:2507.02570 (astro-ph)
[提交于 2025年7月3日 ]

标题: 气体压力驱动的筛选力与 Pebble 聚集:行星形成中的增长途径

标题: Gas Pressure Driven Screening Forces and Pebble Aggregation: A Pathway for Growth in Planet Formation

Authors:Mukesh Kumar Vyas
摘要: 从原行星盘中的厘米级尘埃颗粒形成星子面临重大障碍,包括碎片化和径向漂移。 我们识别出一种此前未考虑的屏蔽力,该力源于当尘埃颗粒间距低于气体平均自由程时,颗粒之间热气体粒子的相互屏蔽。 这种力有助于尘埃颗粒的结合,在湍流盘条件下克服关键的生长障碍。 与传统机制不同,屏蔽力不依赖于表面粘附力,并通过在高密度区域增强聚集来补充流体不稳定性及压力陷阱。 我们的分析预测,屏蔽相互作用在{中间盘区域($ \sim 0.3$ 到几 AU)}时最有效,这与ALMA观测(例如TW Hya)中尘埃浓度增强的情况一致。 {此外,我们发现,从厘米到千米尺度的筛选引起的砾石增长可以在显著短于盘寿命的时间尺度上发生($\sim 10^5$年)。 重要的是,当小于局部气体平均自由程的颗粒耗尽时,这种增长自然终止,从而避免了失控的吸积。}除了行星科学之外,屏蔽力对高能天体物理学、尘埃等离子体、受限粒子悬浮液和其他相关领域具有{潜力}的影响,表明其具有更广泛的 fundamental 意义。
摘要: The formation of planetesimals from cm-sized pebbles in protoplanetary disks faces significant barriers, including fragmentation and radial drift. We identify a previously unaccounted screening force, arising from mutual shielding of thermal gas particles between pebbles when their separation falls below the gas mean free path. This force facilitates pebble binding, overcoming key growth barriers under turbulent disk conditions. Unlike conventional mechanisms, screening forces operate independently of surface adhesion and complement streaming instability and pressure traps by enhancing aggregation in high-density regions. Our analysis predicts that screening interactions are most effective in the {middle disk regions ($ \sim 0.3$ to few AU),} consistent with ALMA observations (e.g., TW Hya) of enhanced dust concentrations. {Furthermore, we find that screening-induced pebble growth from centimeter to kilometer scales can occur on timescales significantly shorter than the disk lifetime ($\sim 10^5$ years). Importantly, this growth naturally terminates when particles smaller than the local gas mean free path are depleted, thereby avoiding runaway accretion.} Beyond planetary science, the screening forces have {potential} implications for high-energy astrophysics, dusty plasmas, confined particle suspensions and other relevant areas, suggesting a broader fundamental significance.
评论: 12页,4图,正在审稿中
主题: 地球与行星天体物理学 (astro-ph.EP) ; 高能天体物理现象 (astro-ph.HE); 经典物理 (physics.class-ph)
引用方式: arXiv:2507.02570 [astro-ph.EP]
  (或者 arXiv:2507.02570v1 [astro-ph.EP] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2507.02570
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Mukesh Kumar Vyas [查看电子邮件]
[v1] 星期四, 2025 年 7 月 3 日 12:23:37 UTC (657 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
astro-ph.EP
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-07
切换浏览方式为:
astro-ph
astro-ph.HE
physics
physics.class-ph

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号