ยักษ์ก๊าซและยักษ์น้ำแข็ง
แบ่งปัน
การเติบโตของแกนกลางขนาดใหญ่เกินเส้นน้ำค้างแข็ง โดยสะสมซองบรรจุไฮโดรเจน-ฮีเลียมหนา
1. บทนำ: นอกเส้นน้ำค้างแข็ง
ใน แผ่นดิสก์ดาวเคราะห์ต้นกำเนิด บริเวณที่อยู่นอกระยะวงโคจรหนึ่งซึ่งเรียกกันทั่วไปว่า เส้นน้ำค้างแข็ง (เส้นหิมะ) ช่วยให้น้ำและสารระเหยอื่น ๆ กลายเป็นเกล็ดน้ำแข็ง กระบวนการนี้มีผลสำคัญต่อการก่อตัวของดาวเคราะห์:
- ของแข็งที่อุดมด้วยน้ำแข็ง: อุณหภูมิที่เย็นกว่าช่วยให้น้ำ แอมโมเนีย มีเทน และสารระเหยอื่น ๆ กลายเป็นน้ำแข็งเกาะติดกับฝุ่น เพิ่มมวลรวมของของแข็งที่มีอยู่
- แกนกลางแข็งที่ใหญ่ขึ้น: การเพิ่มมวลนี้ช่วยให้ตัวอ่อนดาวเคราะห์รวบรวมวัสดุได้อย่างรวดเร็วพอที่จะถึงมวลวิกฤตเพื่อ จับแก๊สเนบิวลาร์
ด้วยเหตุนี้ ดาวเคราะห์ที่ก่อตัวในบริเวณนอกสุดนี้จึงสามารถสะสม ซองบรรจุไฮโดรเจน-ฮีเลียมหนา และพัฒนาเป็น ดาวเคราะห์แก๊สยักษ์ (เช่น จูปิเตอร์และเสาร์) หรือ ดาวเคราะห์น้ำแข็ง (เช่น ยูเรนัสและเนปจูน) ขณะที่ดาวเคราะห์หินในแผ่นดิสก์ร้อนภายในยังคงมีมวลค่อนข้างน้อยและส่วนใหญ่เป็นหิน ดาวเคราะห์ในแผ่นดิสก์ภายนอกเหล่านี้สามารถมีมวลถึงสิบถึงร้อยเท่าของมวลโลก ซึ่งมีผลอย่างมากต่อโครงสร้างของระบบดาวเคราะห์
2. โมเดลการสะสมแกนกลาง
2.1 สมมติฐานพื้นฐาน
โมเดล การสะสมแกนกลาง ที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางเสนอว่า:
- การเติบโตของแกนกลางแข็ง: ตัวอ่อนดาวเคราะห์ (ซึ่งเริ่มต้นเป็นดาวเคราะห์น้ำแข็ง) สะสมของแข็งในท้องถิ่นจนมีมวลเกิน ~5–10 M⊕ (มวลโลก)
- การจับแก๊ส: เมื่อแกนกลางมีมวลมากพอ มันจะดึงดูด ไฮโดรเจน-ฮีเลียม รอบตัวจากแผ่นดิสก์อย่างรวดเร็ว นำไปสู่การสะสมซองบรรจุอย่างรวดเร็ว
- การเติบโตอย่างรวดเร็ว: สิ่งนี้สามารถสร้างดาวเคราะห์แก๊สยักษ์แบบจูปิเตอร์ หรือดาวเคราะห์ “น้ำแข็ง” ระดับกลาง หากสภาพแวดล้อมในแผ่นดิสก์ไม่เอื้ออำนวยต่อการจับซองบรรจุ หรือแผ่นดิสก์สลายตัวเร็วกว่าปกติ
โมเดลนี้อธิบายได้อย่างมั่นคงถึงการมีอยู่ของซองบรรจุไฮโดรเจน/ฮีเลียมขนาดใหญ่บนดาวเคราะห์ประเภทจูปิเทียน และซองบรรจุที่มีขนาดปานกลางบน “ดาวเคราะห์น้ำแข็ง” ซึ่งอาจก่อตัวช้ากว่า มีการสะสมแก๊สช้ากว่า หรือสูญเสียซองบรรจุไปจากกระบวนการของดาวฤกษ์หรือแผ่นดิสก์
2.2 อายุของแผ่นดิสก์และการก่อตัวอย่างรวดเร็ว
ดาวเคราะห์แก๊สยักษ์ต้องก่อตัว ก่อน ที่แก๊สในแผ่นดิสก์จะสลายไป (ภายใน ~3–10 ล้านปี) หากแกนกลางโตช้าเกินไป ดาวเคราะห์ดวงนั้นจะไม่สามารถรวบรวมไฮโดรเจน-ฮีเลียมได้มาก การสังเกตกลุ่มดาวฤกษ์อายุน้อยแสดงให้เห็นการสลายตัวของแผ่นดิสก์อย่างรวดเร็ว ซึ่งสอดคล้องกับแนวคิดที่ว่าการก่อตัวของดาวเคราะห์ยักษ์ต้องรวดเร็วพอที่จะใช้ประโยชน์จากแหล่งแก๊สเนบิวลาที่มีอยู่อย่างชั่วคราว [1], [2].
2.3 การหดตัวและการเย็นตัวของชั้นบรรยากาศ
หลังจากแกนมีมวลเกินกว่าค่าที่วิกฤติ บรรยากาศที่ตื้นเริ่มเปลี่ยนเป็นการจับก๊าซอย่างรวดเร็ว เมื่อชั้นบรรยากาศเติบโต พลังงานโน้มถ่วงจะถูกแผ่ออกไป ทำให้ชั้นบรรยากาศหดตัวและดึงก๊าซเข้ามามากขึ้น การตอบสนองเชิงบวกนี้สามารถสร้างมวลสุดท้ายตั้งแต่หลักสิบจนถึงหลักร้อยเท่าของมวลโลก ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของแผ่นดิสก์ในท้องถิ่น ระยะเวลา และกระบวนการแข่งขัน เช่น การย้ายที่แบบชนิดที่สองหรือการก่อตัวของช่องว่างในแผ่นดิสก์
3. บทบาทของเส้นน้ำค้างแข็งและวัตถุแข็งน้ำแข็ง
3.1 สารระเหยและมวลของแข็งที่เพิ่มขึ้น
ใน แผ่นดิสก์ชั้นนอก ที่อุณหภูมิลดต่ำลงต่ำกว่า ~170 K (สำหรับน้ำแข็งน้ำ แม้อุณหภูมิที่แน่นอนอาจเปลี่ยนแปลงตามพารามิเตอร์ของแผ่นดิสก์) ไอน้ำจะควบแน่น เพิ่มความหนาแน่นของพื้นผิวของแข็งขึ้น 2–4 เท่า น้ำแข็งชนิดอื่น (CO, CO2, NH3) ก็สามารถแข็งตัวที่อุณหภูมิต่ำกว่านี้เล็กน้อยในระยะที่ไกลจากดาวฤกษ์มากขึ้น เพิ่มปริมาณวัตถุแข็งทั้งหมด ส่วนเกินของดาวเคราะห์น้อยที่มีน้ำแข็งนี้ช่วยเร่งการเติบโตของแกน ซึ่งเป็นปัจจัยหลักที่ทำให้ ดาวยักษ์ก๊าซและน้ำแข็ง ก่อตัวที่หรือเลยเส้นน้ำค้างแข็ง [3], [4]
3.2 การเกิดขึ้นของดาวยักษ์ก๊าซและน้ำแข็ง
- ดาวยักษ์ก๊าซ (เช่น ดาวพฤหัสบดี, ดาวเสาร์): แกนของพวกมันก่อตัวเร็วพอ (มักมากกว่า 10 เท่าของมวลโลก) เพื่อกระตุ้นการสะสมก๊าซไฮโดรเจน-ฮีเลียมจำนวนมากจากแผ่นดิสก์
- ดาวยักษ์น้ำแข็ง (เช่น ยูเรนัส, เนปจูน): อาจก่อตัวแกนที่เล็กกว่าหรือสะสมชั้นบรรยากาศภายหลัง หรือประสบกับการกระจายของแผ่นดิสก์ที่ขับเคลื่อนด้วยรังสี UV ของดาวฤกษ์ ชั้นบรรยากาศสุดท้ายมีมวลน้อยกว่า โดยมีส่วนประกอบภายในเป็นน้ำแข็งน้ำ/แอมโมเนีย/มีเทนในสัดส่วนสำคัญ
ดังนั้น การที่ดาวเคราะห์จะกลายเป็นดาวพฤหัสบดีหรือดาวเนปจูนขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของพื้นผิวของแข็งในท้องถิ่น เวลาที่แกนก่อตัว และสภาพแวดล้อมภายนอก (เช่น การระเหยของแสงจากดาวฤกษ์มวลมากใกล้เคียง)
4. การเติบโตของแกนมวลมาก
4.1 การสะสมดาวเคราะห์น้อย
ในทฤษฎี การสะสมแกน แบบมาตรฐาน ดาวเคราะห์น้ำแข็งขนาดกิโลเมตรขึ้นไปก่อตัวขึ้นผ่านการรวมตัวจากการชนหรือความไม่เสถียรของการไหล เมื่อโปรโตแพลนเน็ตขนาดประมาณ ~1000 กม. หรือใหญ่กว่านั้นปรากฏขึ้น มันจะมีแรงโน้มถ่วงที่เน้นการชนอย่างมาก เร่งการชนกับดาวเคราะห์น้อยที่เหลืออยู่:
- การเติบโตแบบผู้มีอำนาจ: โปรโตแพลนเน็ตขนาดใหญ่ไม่กี่ดวงครอบงำพื้นที่นั้น โดยกวาดล้างวัตถุขนาดเล็กกว่า
- การแตกตัวลดลง: ความเร็วการชนที่ต่ำลง (เนื่องจากการหน่วงบางส่วนโดยแรงต้านของก๊าซ) ช่วยให้เกิดการเติบโตสุทธิแทนที่จะเป็นการทำลายอย่างรุนแรง
- ช่วงเวลา: แกนกลางต้องถึง ~5–10 M⊕ ภายในไม่กี่ล้านปีเพื่อจับแผ่นดิสก์ก๊าซได้ทัน [5], [6]
4.2 การสะสมก้อนกรวด
กลไกทางเลือกหรือเสริมคือ การสะสมก้อนกรวด:
- ก้อนกรวด (ขนาดมิลลิเมตรถึงเซนติเมตร) ลอยผ่านแผ่นดิสก์
- แกนกลางต้นกำเนิดที่มีขนาดใหญ่พอสามารถจับก้อนกรวดเหล่านี้ด้วยแรงโน้มถ่วง เพิ่มมวลแกนกลางอย่างรวดเร็ว
- สิ่งนี้เร่งเวลาสำหรับการก่อตัวของซูเปอร์เอิร์ธหรือแกนกลางยักษ์ ซึ่งสำคัญต่อการเริ่มต้นการสะสมซองมวล
เมื่อแกนกลางถึงมวลเกณฑ์ การจับก๊าซแบบวิ่งหนีจะเริ่มขึ้น นำไปสู่การก่อตัวของดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์หรือดาวเคราะห์น้ำแข็ง ขึ้นอยู่กับมวลซองมวลสุดท้ายและสภาพแผ่นดิสก์
5. การสะสมซองมวลและดาวเคราะห์ที่มีแก๊สเป็นส่วนใหญ่
5.1 การเติบโตของซองมวลแบบวิ่งหนี
หลังจากผ่านมวลแกนกลางวิกฤต ดาวเคราะห์ยักษ์ต้นกำเนิดจะเปลี่ยนจากบรรยากาศกึ่งคงที่เป็นการจับก๊าซแบบ วิ่งหนี หลุมศักย์โน้มถ่วงของซองมวลลึกขึ้น ดึงก๊าซเนบิวลามากขึ้น ปัจจัยจำกัดมักเป็น ความสามารถของแผ่นดิสก์ ในการจ่ายและเติมก๊าซในบริเวณนั้น หรือความสามารถของดาวเคราะห์ในการเย็นและหดตัวซองมวล แบบจำลองแสดงว่าเมื่อแกนกลางถึง ~10 M⊕ มวลซองมลสามารถเพิ่มขึ้นเป็นสิบหรือร้อยเท่าของมวลโลกหากแผ่นดิสก์ยังคงอยู่ [7], [8]
5.2 การเปิดช่องว่างและการย้ายที่แบบประเภท II
ดาวเคราะห์ที่มีมวลเพียงพอสามารถ เปิดช่องว่าง ในแผ่นดิสก์ผ่านแรงบิดน้ำขึ้นน้ำลงที่เกินแรงดันในแผ่นดิสก์ท้องถิ่น ซึ่งเปลี่ยนอัตราการจ่ายก๊าซและเริ่มต้น การย้ายที่แบบประเภท II ซึ่งวิวัฒนาการวงโคจรของดาวเคราะห์จะสัมพันธ์กับช่วงเวลาความหนืดของแผ่นดิสก์ ดาวเคราะห์ยักษ์บางดวงสามารถย้ายเข้ามาใกล้ดาวฤกษ์ (ก่อตัวเป็น “ฮอตจูปิเตอร์”) หากแผ่นดิสก์ไม่สลายตัวเร็ว ในขณะที่บางดวงยังคงอยู่ใกล้หรือเลยบริเวณก่อตัวหากสภาพแผ่นดิสก์ขัดขวางการย้ายที่หรือหากดาวเคราะห์ยักษ์หลายดวงก่อตัวเป็นโครงสร้างเรโซแนนซ์
5.3 ความหลากหลายของสถานะสุดท้ายของดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์
- ลักษณะคล้ายดาวพฤหัสบดี: มวลมาก ซองมวลใหญ่ (~300 มวลโลกทั้งหมด, แกนกลางประมาณ 10–20 มวลโลก)
- ลักษณะคล้ายดาวเสาร์: ซองมวลกลาง (~90 มวลโลก) แต่ยังคงมีไฮโดรเจน-ฮีเลียมเป็นส่วนใหญ่
- ดาวย่อย-จูปิเทียน: อาจมีมวลรวมต่ำกว่าหรือการวิ่งหนีไม่สมบูรณ์
- ดาวแคระน้ำตาล: หากวัตถุที่กำลังสะสมมวลสารเข้าใกล้ ~13 มวลของดาวพฤหัสบดี จะเข้าสู่เขตแดนระหว่างดาวเคราะห์ยักษ์กับดาวแคระน้ำตาลใต้ดาวฤกษ์ แม้ว่ากลไกการก่อตัวอาจแตกต่างกัน
6. ดาวน้ำแข็ง: ยูเรนัสและเนปจูน
6.1 การก่อตัวในแผ่นดิสก์ด้านนอก
ดาวน้ำแข็ง เช่น ยูเรนัสและเนปจูนในระบบของเรามีมวลประมาณ 10–20 M⊕ โดยมีแกนประมาณ ~1–3 M⊕ และชั้นบรรยากาศ H/He ประมาณไม่กี่มวลโลก พวกมันก่อตัวนอก 15–20 AU (บริเวณที่ความหนาแน่นของแผ่นดิสก์ต่ำกว่า และช่วงเวลาการสะสมอาจช้ากว่า) คำอธิบายสำหรับชั้นบรรยากาศที่เล็กกว่าของพวกมันรวมถึง:
- การก่อตัวล่าช้า: พวกมันก่อตัวหรือถึงมวลวิกฤตในเวลาค่อนข้างช้า จับก๊าซเนบิวลาน้อยลงก่อนที่แผ่นดิสก์จะแตกตัว
- การสลายตัวของแผ่นดิสก์ที่รวดเร็วขึ้น: เวลาที่ลดลงหรือรังสีภายนอกตัดการจ่ายก๊าซ
- การย้ายวงโคจร: อาจก่อตัวใกล้เข้ามาหรือเลยวงโคจรของดาวพฤหัสบดี-ดาวเสาร์เล็กน้อยแล้วย้ายออกไปข้างนอกหรือถูกกระจัดกระจาย
6.2 องค์ประกอบและโครงสร้างภายใน
ดาวน้ำแข็งประกอบด้วยน้ำแข็งน้ำ/แอมโมเนีย/มีเทนในปริมาณมาก—สาร volatile ที่ควบแน่นในบริเวณเย็นด้านนอก ความหนาแน่นสูงเมื่อเทียบกับดาวเคราะห์ยักษ์ที่ประกอบด้วยไฮโดรเจน-ฮีเลียมบริสุทธิ์บ่งชี้ว่ามีสัดส่วนของ “ธาตุหนัก” มากกว่า โครงสร้างภายในอาจมีชั้นซ้อนกันโดยมีแกนหิน/โลหะ ชั้น “น้ำแข็ง” ลึกของน้ำ/แอมโมเนีย และชั้นบรรยากาศ H-He ที่ค่อนข้างบาง
6.3 ความคล้ายคลึงของดาวเคราะห์นอกระบบ
ดาวเคราะห์นอกระบบจำนวนมากที่ค้นพบเป็น “mini-Neptunes” ซึ่งเป็นสะพานเชื่อมช่องว่างมวลระหว่างซูเปอร์เอิร์ธ (~2–10 M⊕) กับดาวเสาร์ ซึ่งบ่งชี้ว่าการสะสมชั้นบรรยากาศบางส่วนหรือไม่สมบูรณ์เป็นผลลัพธ์ที่พบบ่อยเมื่อแกนดาวเคราะห์ขนาดปานกลางก่อตัวขึ้น สอดคล้องกับรูปแบบการก่อตัวแบบ “ดาวน้ำแข็ง” ในแผ่นดิสก์รอบดาวฤกษ์หลายประเภท
7. การทดสอบเชิงสังเกตและการพิจารณาทางทฤษฎี
7.1 การสังเกตดาวเคราะห์ยักษ์ที่กำลังก่อตัวในแผ่นดิสก์
ALMA ได้ถ่ายภาพโครงสร้างวงแหวน/ช่องว่างที่อาจถูกแกะสลักโดยแกนดาวเคราะห์ยักษ์ เครื่องมือถ่ายภาพโดยตรงบางตัว (SPHERE/GPI) พยายามตรวจจับดาวเคราะห์ยักษ์วัยเยาว์ที่ยังฝังตัวอยู่ในแผ่นดิสก์ การตรวจจับเช่นนี้ยืนยันช่วงเวลาการก่อตัวและการสะสมมวลที่ทำนายโดยการสะสมแกนดาวเคราะห์
7.2 เบาะแสองค์ประกอบจากสเปกตรัมบรรยากาศ
สำหรับดาวเคราะห์นอกระบบยักษ์ การผ่านหน้าหรือสเปกโตรสโกปีโดยตรงเผยให้เห็นความเข้มข้นของโลหะในบรรยากาศ ซึ่งบ่งชี้ว่ามีธาตุหนักจำนวนเท่าใดที่ถูกล็อกไว้ในชั้นบรรยากาศ การสังเกตองค์ประกอบบรรยากาศของดาวเสาร์หรือดาวพฤหัสบดียังให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับเคมีของแผ่นดิสก์ในช่วงเวลาการก่อตัว เช่น การวัดอัตราส่วนของคาร์บอนต่อออกซิเจน หรือการตรวจจับก๊าซมีค่า ความแตกต่างอาจสะท้อนถึงการสะสมของดาวเคราะห์น้อยหรือรูปแบบการย้ายที่แบบไดนามิก
7.3 ร่องรอยการย้ายที่อยู่และสถาปัตยกรรมระบบ
การสำรวจดาวเคราะห์นอกระบบแสดงให้เห็นว่ามีหลายระบบที่มี ฮอตจูปิเตอร์ หรือดาวพฤหัสบดีหลายดวงใกล้ดาว นี่บ่งชี้ว่าการก่อตัวดาวเคราะห์ยักษ์รวมกับการเคลื่อนที่ของแผ่นดิสก์หรือปฏิสัมพันธ์ระหว่างดาวเคราะห์สามารถจัดเรียงวงโคจรใหม่อย่างมาก ระบบสุริยะของเราที่มีดาวก๊าซ/น้ำแข็งยักษ์ด้านนอกได้กำหนดการจัดเรียงสุดท้าย โดยการกระจายดาวหางและวัตถุขนาดเล็ก อาจอธิบายได้ว่าโลกหลีกเลี่ยงการย้ายเข้ามาภายในอย่างรุนแรงโดยดาวพฤหัสบดีหรือดาวเสาร์ได้อย่างไร
8. ผลกระทบทางจักรวาลวิทยาและความแตกต่าง
8.1 ผลกระทบของความอุดมของโลหะในดาว
ดาวที่มี ความอุดมของโลหะ สูงกว่า (เช่น สัดส่วนธาตุหนักมากกว่า) มักก่อตัวดาวเคราะห์ยักษ์ได้มากกว่า การสังเกตแสดงความสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งระหว่างปริมาณเหล็กในดาวกับโอกาสในการมีดาวเคราะห์ยักษ์ นี่น่าจะสะท้อนถึงปริมาณฝุ่นที่มากขึ้นในแผ่นดิสก์ ทำให้แกนเติบโตเร็วขึ้น แผ่นดิสก์ที่มีความอุดมของโลหะต่ำกว่ามักมีดาวยักษ์น้อยหรือเล็กกว่า อาจเอื้อต่อดาวโลกหรือดาวมหาสมุทรขนาดเล็กกว่า
8.2 ทะเลทรายดาวแคระน้ำตาล?
การขยายตัวของการก่อตัวดาวเคราะห์ยักษ์สามารถลุกลามเข้าสู่ขอบเขตของ ดาวแคระน้ำตาล (~13–80 MJup) จากการสังเกตพบว่ามี “ทะเลทรายดาวแคระน้ำตาล” ใกล้ดาวประเภทดวงอาทิตย์ (พบดาวแคระน้ำตาลน้อยที่ระยะใกล้หรือปานกลาง) สาเหตุอาจเป็นเพราะช่องทางการก่อตัวแตกต่างจากการสะสมแกนมาตรฐานสำหรับมวลใต้ดาวขนาดใหญ่ หรือการแตกตัวในแผ่นดิสก์ไม่ค่อยสร้างวัตถุในช่วงมวลนั้นที่มีวงโคจรเสถียร
8.3 ความแตกต่างในหมู่ดาวแคระ M
ดาวแคระ M (มวลต่ำกว่า) น่าจะมีแผ่นดิสก์ที่มีมวลน้อยกว่า พวกมันสามารถก่อตัวเป็นดาวเนปจูนขนาดเล็กหรือดาวโลกยักษ์ได้ง่ายกว่าดาวพฤหัสบดี แม้ว่าจะมีข้อยกเว้นบางกรณี การติดตามว่ามวลของแผ่นดิสก์สัมพันธ์กับมวลดาวอย่างไรช่วยถอดรหัสว่าประชากรดาวเนปจูนหรือดาวโลกยักษ์หินครอบงำรอบดาวขนาดเล็กมากกว่ากัน
9. สรุป
ดาวยักษ์ก๊าซและน้ำแข็ง เป็นตัวแทนของผลลัพธ์ที่มีมวลมากที่สุดบางส่วนของการก่อตัวของดาวเคราะห์ ซึ่งก่อตัวขึ้นนอก เส้นน้ำค้างแข็ง ของแผ่นดิสก์ดาวเคราะห์น้อย แกนขนาดใหญ่ของพวกมัน—ที่ประกอบขึ้นอย่างรวดเร็วจากดาวเคราะห์น้อยที่อุดมด้วยน้ำแข็ง—สะสมชั้นบรรยากาศหนาของไฮโดรเจน-ฮีเลียมในขณะที่แผ่นดิสก์ยังเต็มไปด้วยก๊าซ ผลลัพธ์สุดท้าย—ยักษ์ขนาดเท่าดาวพฤหัสบดี, ดาวเสาร์ที่มีวงแหวน หรือ “ดาวยักษ์น้ำแข็ง” ขนาดเล็กกว่าแบบดาวเนปจูน—ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของแผ่นดิสก์, เวลาการก่อตัว และช่วงเวลาการย้ายที่อยู่ การสังเกตดาวเคราะห์ยักษ์นอกระบบและภาพถ่ายโดยตรงของช่องว่างในแผ่นดิสก์ฝุ่นยืนยันว่ากระบวนการนี้เป็นเรื่องปกติทั่วทั้งกาแล็กซี สร้างความหลากหลายในวงโคจรและองค์ประกอบของดาวเคราะห์ยักษ์
ขับเคลื่อนโดยแบบจำลอง core accretion เราเห็นเส้นทางที่ซับซ้อน: โลกน้ำแข็งที่มีแกนขนาดเกินมวลโลกไม่กี่เท่า กระตุ้นการสะสมอย่างรวดเร็ว และกลายเป็นแหล่งกักเก็บ H/He ขนาดมหึมา ส่งผลต่อโครงสร้างระบบดาวเคราะห์ทั้งหมด—กระจายหรือควบคุมวัตถุขนาดเล็กกว่า กำหนดกรอบพลวัตโดยรวม ขณะที่เราปรับภาพของเราโดยใช้โครงสร้างวงแหวน ALMA, สเปกโทรสโกปีบรรยากาศดาวเคราะห์ยักษ์ และประชากรดาวเคราะห์นอกระบบ เราก็ได้รับความเข้าใจลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับวิธีที่โซนเย็นภายนอกของแผ่นดิสก์ต้นกำเนิดดาวเคราะห์เปลี่ยนเป็นสมาชิกที่ใหญ่ที่สุดและโดดเด่นที่สุดของตระกูลดาวเคราะห์.
บรรณานุกรมและการอ่านเพิ่มเติม
- Pollack, J. B., et al. (1996). “การก่อตัวของดาวเคราะห์ยักษ์โดยการสะสมของแข็งและก๊าซพร้อมกัน.” Icarus, 124, 62–85.
- Safronov, V. S. (1972). วิวัฒนาการของเมฆต้นกำเนิดดาวเคราะห์และการก่อตัวของโลกและดาวเคราะห์. NASA TT F-677.
- Lambrechts, M., & Johansen, A. (2012). “การเติบโตอย่างรวดเร็วของแกนดาวยักษ์ก๊าซโดยการสะสมเม็ดกรวด.” Astronomy & Astrophysics, 544, A32.
- Helled, R., et al. (2014). “การก่อตัว การวิวัฒนาการ และโครงสร้างภายในของดาวเคราะห์ยักษ์.” Protostars and Planets VI, สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยแอริโซนา, 643–665.
- Stevenson, D. J. (1982). “การก่อตัวของดาวเคราะห์ยักษ์.” Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 10, 257–295.
- Mordasini, C., et al. (2012). “การลักษณะดาวเคราะห์นอกระบบจากการก่อตัวของพวกมัน. I. แบบจำลองการก่อตัวและวิวัฒนาการของดาวเคราะห์ร่วมกัน.” Astronomy & Astrophysics, 541, A97.
- Bitsch, B., Lambrechts, M., & Johansen, A. (2015). “การเติบโตของดาวเคราะห์โดยการสะสมเม็ดกรวดในแผ่นดิสก์ต้นกำเนิดดาวเคราะห์ที่เปลี่ยนแปลง.” Astronomy & Astrophysics, 582, A112.
- D’Angelo, G., et al. (2011). “การก่อตัวของดาวเคราะห์นอกระบบ.” Exoplanets, สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยแอริโซนา, 319–346.
← บทความก่อนหน้า บทความถัดไป →
- แผ่นดิสก์ต้นกำเนิดดาวเคราะห์: แหล่งกำเนิดของดาวเคราะห์
- การสะสมตัวของดาวเคราะห์น้อย
- การก่อตัวของโลกแข็ง
- ดาวยักษ์ก๊าซและน้ำแข็ง
- พลวัตวงโคจรและการย้ายวงโคจร
- ดวงจันทร์และวงแหวน
- ดาวเคราะห์น้อย ดาวหาง และดาวเคราะห์แคระ
- ความหลากหลายของดาวเคราะห์นอกระบบ
- แนวคิดเขตที่อยู่อาศัยได้
- การวิจัยในอนาคตด้านวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์