吸积行星作为‘过渡'盘中的尘埃坝

我们研究了原行星盘中嵌入的行星在何种情况下会塑造尘埃分布，使其在观测上呈现为‘过渡'盘（transition disc）。我们要关注的是具有大空洞（$\gtrsim 10$ AU）和高吸积率（$\sim 10^{-9}-10^{-8}$ M$_\odot$ yr$^{-1}$）的‘过渡'盘，特别是那些光蒸发模型难以解释的盘。假设大质量行星塑造其母盘的标准图像，并结合‘过渡'盘中观测到的吸积率，我们发现形成中行星的吸积光度非常显著，并且可以在间隙边缘超过恒星光度。只要小尘埃颗粒（$s\lesssim 1\mu$m）与气体适当解耦，这种行星吸积光度就能对其施加显著的辐射压。考虑到嵌入吸积行星的盘中气体和尘埃成分演化的长期演化计算表明，只有加入辐射压，我们才能解释‘过渡'盘的全部观测特征（SED 中的近红外凹陷、毫米波空洞和高吸积率）。在足够高的行星质量下（$\gtrsim 3-4$ M$_J$），吸积行星的辐射压能够阻挡小尘埃颗粒，产生一个对红外辐射在垂直和径向上均光学薄的、严重贫尘埃的内盘。我们利用模型计算了合成观测结果，并提出了一种形成中行星塑造其母盘的观测演化情景。只有当行星质量和行星吸积率足够高时，行星 - 盘系统才会呈现为 SED 中有凹陷的‘过渡'盘；在其他时候，它将呈现为具有原始 SED 但在毫米波处有空洞的盘，正如在少数原行星盘中观测到的那样。