¿Es la fragmentación de planetesimales un mecanismo inhibidor para la formación de un planeta gigante?

O. M. GUILERA; A. BRUNINI

Montevideo

Taller; VI Taller de Ciencias Planetarias; 2012

En el escenario estándar de la formación planetaria, los planetas terrestres y los núcleos de los planetas gigantes se forman a través de la acreción de planetesimales (bloques fundamentales en dicho proceso). Los embriones planetarios se forman inicialmente bajo el régimen de crecimiento en fuga. A medida que los embriones alcanzan una masa significativa (entre la masa de la Luna y la masa de Marte) la velocidad de dispersión de los planetesimales se incrementa debido a las exitaciones gravitatorias de los embriones. En consecuencia, otro régimen de crecimiento se establece: comienza la etapa de crecimiento oligárquico. En esta etapa, el aumento de las velocidades relativas de los planetesimales causa la fragmentación de los mismos debido a las  colisiones mutuas. Después de una cadena de sucesivas colisiones destructivas, a menudo llamada cascada colisional, los cuerpos se vuelven cada vez m\ás pequeños hasta que se eliminan por el arrastre gaseoso del disco y/o por presión de radiación. Como resultado, la cascada colisional reduce la densidad superficial de sólidos, lo que ralentiza el crecimiento de los embriones planetarios. Sin embargo, a medida que los embriones crecen (en la posición de los planetas gigantes, detrás de la línea del hielo) van ligando gravitatoriamente el gas circundante, obteniendo envolturas inicialmente poco masivas pero bastante extendidas. La interacción de los planetesimales con la envoltura de los embriones incrementa notablemente las tasas de acreción de sólidos de los mismos. Tanto la migración de los planetesimales como la tasa de acreción de los mismos son funciones de sus tamaños, siendo mayor ambos fenómenos para los planetesimales mas pequeños. Por ende, existe una fuerte competencia entre la migración y la acreción de los fragmentos productos de las fragmentaciones entre los planetesimales. Presentaremos aquí resultados preliminares luego de incorporar el fenómeno de fragmentación a nuestro modelo de formación de planetas gigantes (Guilera et al., A&A 2010, 2011)