IM Lup 盘中巨行星宽轨道形成的潜在区域
地球与行星天体物理
2023-03-01 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
尘埃的径向输运或漂移在巨行星形成理论中起着关键作用。然而，在难以观测的内盘中发现尘埃漂移堆积一直具有挑战性。我们发现 IM Lup 盘显示出其曾受一轮尘埃漂移塑造的证据。利用辐射转移与尘埃动力学建模，我们研究了径向与垂直尘埃分布。我们发现，超过 110 M_earth/Myr 的高尘埃漂移率是解释尘埃与 CO 观测所必需的。此外，内 20 au 中存在的大多数大尘埃需为垂直延展的，意味着高湍流 alpha_z > 10^{-3} 与小颗粒（0.2–1 mm）。我们提出，这种增强的粒子搅动与内富尘盘正经历由垂直剪切不稳定性触发的湍流一致。IM Lup 盘中的条件意味着通过卵石吸积形成巨行星仅在 20 au 以外有效。如果这种早期高湍流内区是高尘埃漂移率的自然结果，那么这对理解包括木星和土星在内的巨行星形成区具有重大意义。
引用
@article{arxiv.2302.03726,
title = {A potential site for wide-orbit giant planet formation in the IM Lup disk},
author = {Arthur Bosman and Johan Appelgren and Edwin A. Bergin and Michiel Lambrechts and Anders Johansen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.03726},
year = {2023}
}
备注
12 pages, 9 figures, Accepted by Astrophysical Journal Letters