Edgeworth-Kuiper 碎片盘的改进模型
地球与行星天体物理
2015-06-04 v1
摘要
(摘要删节) 我们通过建模评估了预期的 EKB 尘埃盘特性。我们将已知海王星外天体 (TNOs) 的去偏倚种群视为母体，并利用我们的碰撞代码生成尘埃。生成的尘埃分布经过修正，以考虑行星对迁移尘埃颗粒的引力散射和共振俘获的影响，以及升华效应。一个难点在于，尘埃的数量和分布主要由亚千米级天体决定。这些天体无法直接观测，且无法通过碰撞建模获取其性质，因为当前 EKB 中大于 10...60m 的天体并不处于碰撞平衡状态。为了施加额外的约束，我们使用了 New Horizons 航天器在 20AU 以内的原位测量数据。我们表明，TNO 种群必须在 s<70km 处存在尺寸分布的断裂。然而，即便如此，仍留有多个模型，它们都能正确复现巨行星轨道区域近乎恒定的尘埃撞击率，且不违反 COBE 航天器未探测到 EKB 尘埃热辐射的约束。符合观测约束的模拟 EKB 尘埃盘可以是输运主导型，也可以是介于输运主导型和碰撞主导型之间的中间态。此类盘的面内光学深度为 tau(r>10AU)~10^-6，其分数光度为 f_d~10^-7。研究发现，行星和升华对尘埃撞击通量和尘埃热辐射的影响很小。EKB 类似物的光谱能量分布（如在 10pc 距离处观测）峰值位于 40...50\mum 波长处，流量 F~0.5mJy，小于这些波长处光球流量的 1%。因此，使用 Herschel/PACS 等现有仪器无法探测到精确的 EKB 类似物。
引用
@article{arxiv.1202.2257,
title = {An improved model of the Edgeworth-Kuiper debris disk},
author = {Christian Vitense and Alexander V. Krivov and Hiroshi Kobayashi and Torsten Löhne},
journal= {arXiv preprint arXiv:1202.2257},
year = {2015}
}
备注
10 pages, 8 figures, accepted for publication in Astronomy and Astophysics