Dust growth and pebble formation in the initial stages of protoplanetary disk evolution
Notice bibliographique
Résumé
Aims. The initial stages of planet formation may start concurrently with the formation of a gas-dust protoplanetary disk. This makes the study of the earliest stages of protoplanetary disk formation crucially important. Here we focus on dust growth and pebble formation in a protoplanetary disk that is still accreting from a parental cloud core. Methods. We have developed an original three-dimensional numerical hydrodynamics code, which computes the collapse of rotating clouds and disk formation on nested meshes using a novel hybrid Coarray Fortran-OpenMP approach for distributed and shared memory parallelization. Dust dynamics and growth are also included in the simulations. Results. We found that the dust growth from ~1 µm to 1–10 mm already occurs in the initial few thousand years of disk evolution but the Stokes number hardly exceeds 0.1 because of higher disk densities and temperatures compared to the minimum mass Solar nebular. The ratio of the dust-to-gas vertical scale heights remains rather modest, 0.2–0.5, which may be explained by the perturbing action of spiral arms that develop in the disk soon after its formation. The dust-to-gas mass ratio in the disk midplane is highly nonhomogeneous throughout the disk extent and is in general enhanced by a factor of several compared to the fiducial 1:100 value. Low St hinders strong dust accumulation in the spiral arms compared to the rest of the disk and the nonsteady nature of the spirals is also an obstacle. The spatial distribution of pebbles in the disk midplane exhibits a highly nonhomogeneous and patchy character. The total mass of pebbles in the disk increases with time and reaches a few tens of Earth masses after a few tens of thousand years of disk evolution. Conclusions. We found that protoplanetary disks with an age ≤20 kyr can possess notable amounts of pebbles and feature dust-togas density enhancements in the disk midplane. Hence, these young disks can already be ripe for the planet formation process to start. Multidimensional numerical models of disk formation that consider the coevolution of gas and dust including dust growth are important to improve our understanding of planet formation.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».