Çakıl birikimi (astronomi)
Tanım

Boyutları bir santimetreden bir metreye kadar değişen çakıl taşları, bir protogezegensel diskte yüksek bir oranda birikir. Bir protogezegensel disk gaz, toz, çakıl taşları, gezegenimsiler ve protogezegenler gibi katı maddelerin karışımından oluşur. Bir protogezegensel diskteki gaz basınçla desteklenerek bunun sonucunda büyük nesnelerden daha yavaş bir hızda yörüngede döner. Gaz, katı maddelerin hareketlerini boyutlarına bağlı olarak değişen şekillerde etkiler. Buna göre, toz gazla birlikte hareket eder ve en büyük gezegenimsilergazdan büyük ölçüde etkilenmeden yörüngede döner. Çakıl taşları ara bir durumdur, aerodinamik sürüklenme bunların diskin merkezi düzlemine doğru yerleşmelerine ve alt keplerian hızda yörüngede dönmelerine neden olarak merkezi yıldıza doğru radyal sürüklenmeye yol açar.  Düşük hızları ve içe doğru sürüklenmelerinin bir sonucu olarak çakıl taşları sıklıkla gezegenimsi cisimlerle karşılaşırlar. Eğer hareketleri gazdan etkilenmeseydi, kütle çekim odaklanması ve gezegenimsilerin kesiti tarafından belirlenen sadece küçük bir kısmı gezegenimsiler tarafından biriktirilebilirdi.
Geri kalanlar hiperbolik yollar izleyerek, gezegenimsiye doğru yaklaşırken hızlanacak ve uzaklaşırken yavaşlayacaklardır. Ancak, hızları arttıkça çakıl taşlarının maruz kaldığı sürüklenme artar ve bu da bazılarını gezegenimsiye kütleçekimsel olarak bağlanacak kadar yavaşlatır. Bu çakıl taşları gezegenimsinin yörüngesinde dönerken enerji kaybetmeye devam ederken gezegenimsiye doğru spiral çizmelerine ve gezegenimsi tarafından biriktirilmelerine neden olur.
Küçük gezegenimsiler gazın göreli hızıyla yakınlarında sürüklenen çakıl taşlarını biriktirirler. Gezegenimsinin Bondi zamanına benzer durma sürelerine sahip olan çakıl taşları, Bondi yarıçapının içinden biriktirilir. Bondi yarıçapı, hareket eden bir cismin çekilebileceği alanın yarıçapıdır. Cismin durma süresi, gaz sürüklemesi nedeniyle bir nesnenin yavaşlaması için üstel zaman ölçeğindedir. Bondi yarıçapı ve Bondi süresi gezegenimsi cismin boyutuyla doğru orantılı olarak arttığından, durma süresi de çakıl taşının boyutuyla doğru orantılı olarak arttığından, toplanacak optimum çakıl taşı boyutu gezegenimsi cismin boyutuyla doğru orantılı olarak artar.
Durma süresinin Bondi süresine oranı 0,1'den az olan daha küçük nesneler, gezegenimsi cismin yanından geçen akıştan çekilir ve karekökü alınan oran kadar daha küçük bir yarıçaptan biriktirilir. Daha büyük, zayıf bağlanmış çakıl taşları da üç cisim etkisi nedeniyle daha az etkili bir şekilde biriktirilir ve biriktirilen yarıçap 10 ile 100 oranları arasında hızla azalır. Bondi yarıçapı gezegenimsinin kütlesiyle orantılıdır, dolayısıyla göreli büyüme oranı kütlenin karesiyle orantılıdır ve bu da düzensiz büyümeyle sonuçlanır. Gezegenimsinin etrafındaki gazın aerodinamik sapması çakıl birikiminin verimliliğini azaltır ve 100 km'de maksimum büyüme zaman ölçeğiyle sonuçlanır.
İç güneş sisteminde kabaca Ceres ve dış güneş sisteminde Plüton kütleleri gibi bir geçiş kütlesinin üzerindeki daha büyük gezegenimsiler, Hill yarıçaplarından Stoke sayıları oranı bire yaklaşan sayıda çakıl taşları biriktirirler. Bu bağlamda Stokes sayısı, durma süresi ile keplerian frekans değerlerinin çarpımıdır. Küçük gezegenimsilerde olduğu gibi, çakıl taşlarının biriktiği yarıçap, daha küçük ve daha büyük boyutlu çakıl taşları için azalır. Büyük gezegenimsi cisimler için en uygun boyut, yığılma yarıçapı ve çakıl taşlarının radyal sürüklenme oranlarının bir kombinasyonuna bağlı olarak santimetre cinsinden ölçülür. Nesneler büyüdükçe yığılma, çakıl taşı diskinin kalınlığının bir kısmından yığılma ile 3 boyutludan, çakıl taşı diskinin tüm kalınlığından yığılma ile 2 boyutluya değişir. İki boyutlu yığılmadaki göreli büyüme oranı  mass^{2/3} ile orantılıdır ve bu da oligarşik büyümeye ve benzer büyüklükteki cisimlerin oluşumuna yol açar. Çakıl yığılması Dünya kütleli bir çekirdeğin kütlesinin 5500 yıl gibi kısa bir sürede iki katına çıkmasına neden olabilir, bu da dev gezegenlerin çekirdeklerinin büyüme sürelerini gezegenimsi yığılmaya göre 2 veya 3 kat azaltır. Bu büyük kütleli cisimlerin yerçekimsel etkisi gaz diskinde basınç gradyanını değiştiren kısmi bir boşluk yaratabilir. Gazın hızı daha sonra boşluğun dışında süper keplerian hale gelir ve çakıl taşlarının içe doğru sürüklenmesini durdurur ve çakıl taşı birikimini sona erdirir.