微惑星による移動
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/05/02 05:55 UTC 版)
惑星の軌道は、大量の微惑星との重力的な遭遇によっても変化する。微惑星による移動 (英: planetesimal-driven migration) は微惑星と惑星の遭遇の際の角運動量の輸送が蓄積した結果として発生する。個々の遭遇において、交換される角運動量の大きさと惑星の軌道の変化の方向は遭遇の位置関係に依存する。多数の遭遇の場合、惑星が移動する方向は惑星に対する微惑星の平均角運動量に依存する。もし微惑星の平均角運動量が大きければ、例えば惑星の外側に微惑星円盤が存在する場合は、惑星は外側へ移動する。その逆であれば惑星は内側へと移動する。 惑星が微惑星円盤が持つのと同程度の角運動量を持った状態で始まる惑星移動の詳細は、微惑星の減少 (シンク) あるいは供給 (ソース) の要因に依存する。惑星が1つのみ存在する惑星系では、微惑星は放出によって失われるのみであり (シンク)、これは惑星を内側へと移動させる。複数の惑星が存在する場合は、他の惑星はシンクとしてもソースとしても働き得る。すなわち、微惑星は隣接する軌道にある別の惑星との遭遇の後に惑星の影響から取り除かれるか、あるいは遭遇によって惑星の影響下へと運ばれてくることもある。これらの過程は、外側の惑星は内側の惑星の影響下から大きな角運動量を持った微惑星を取り除き、あるいは小さな角運動量を持った微惑星を加えるという傾向があり、また内側の惑星はその逆の効果を外側の惑星の影響下にある微惑星に対して及ぼすため、これらの惑星の軌道は離れていくことになる。 惑星の軌道共鳴は微惑星の軌道が惑星と交差するまで微惑星の軌道離心率を上昇させ、これも微惑星のソースとして働く。最後に、惑星の移動は新しい微惑星のシンクとソースどちらとしても働き、惑星の移動を元々の方向に継続させる傾向がある正のフィードバックを引き起こす。微惑星による移動は、新しい微惑星がソースによって惑星と遭遇するよりも早く様々なシンクによって失われる場合は抑制され、失われるよりも早く新しい微惑星が惑星の影響下に入る場合は維持される。維持されている惑星移動がその移動のみによるものである場合、これは runaway migration と呼ばれる。別の惑星の影響下へと微惑星が失われることによる移動である場合、forced migration と呼ばれる。 微惑星円盤の中を公転する単一の惑星の場合、より短周期の微惑星との遭遇を起こすまでの時間スケールはより短く、そのため角運動量が小さい微惑星とより多くの遭遇を起こして惑星は内側へと移動する。しかしガス円盤中での微惑星による移動では、微惑星の大きさが特定の範囲内の場合は外向きの移動が起こり得る。これは短周期の微惑星はガス摩擦によって失われるからである。
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