Limits on Protoplanet Growth by Accretion of Small Solids
Notice bibliographique
Résumé
Abstract This paper identifies constraints on the growth of a small planetary core (0.3 M ⊕) that accretes millimeter-sized pebbles from a gaseous disk. We construct time-dependent spherical envelope models that capture physical processes that are not included in existing global hydrodynamic simulations, including particle size evolution, dust transport, and realistic gas equations of state. We assume a low enough disk density that pebbles are marginally coupled to the gas and are trapped efficiently near the core Bondi radius. Pebbles then drift rapidly enough to experience erosion by sandblasting, mutual collisions, and sublimation of water ice. We find that pebble fragmentation is more efficient than dust resticking. Therefore the high pebble accretion rate needed to build a core of mass >M ⊕ leads to a high envelope metallicity and grain opacity. Above yr−1, and without other luminosity sources, convective motions expand near the Bondi radius. The warm, dusty, and turbulent envelope buffers the inward drift of pebble debris: given a turbulent concentration factor f turb ≳ 1 near the lower convective boundary, the core growth rate is limited to 1 × 10−7 f turb M ⊕ yr−1 and the e-folding time 3/f turb Myr. The remainder of the solid debris is expelled as highly processed silicates. Pebble ice never reaches the core, and the envelope contains comparable amounts of H2/He and metals. We interpret our results using simpler steady models and semianalytical estimates. Future global simulations incorporating the processes modeled here are needed to understand the influence of rotation and vertical disk structure.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».