Evolution of porous dust grains in protoplanetary discs -I. Growing grains - Archive ouverte HAL
Article Dans Une Revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Année : 2020

Evolution of porous dust grains in protoplanetary discs -I. Growing grains

Résumé

One of the main problems in planet formation, hampering the growth of small dust to plan-etesimals, is the so-called radial-drift barrier. Pebbles of cm to dm sizes are thought to drift radially across protoplanetary discs faster than they can grow to larger sizes, and thus to be lost to the star. To overcome this barrier, drift has to be slowed down or stopped, or growth needs to be sped up. In this paper, we investigate the role of porosity on both drift and growth. We have developed a model for porosity evolution during grain growth and applied it to numerical simulations of protoplanetary discs. We find that growth is faster for porous grains, enabling them to transition to the Stokes drag regime, decouple from the gas, and survive the radial-drift barrier. Direct formation of small planetesimals from porous dust is possible over large areas of the disc.

Domaines

Planétologie et astrophysique de la terre [astro-ph.EP] Astrophysique stellaire et solaire [astro-ph.SR]
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Soumis le : mardi 11 février 2020-17:14:29

Dernière modification le : mardi 12 novembre 2024-15:20:05

Archivage à long terme le : mardi 12 mai 2020-16:08:16

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Dates et versions

hal-02474993 , version 1 (11-02-2020)

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Citer

Anthony J. L. Garcia, Jean-François Gonzalez. Evolution of porous dust grains in protoplanetary discs -I. Growing grains. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2020, ⟨10.1093/mnras/staa382⟩. ⟨hal-02474993⟩

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