碎片盘中的碰撞阻尼：仅当碰撞速度低时才显著

背景。主序星周围的尘埃碎片盘在垂直厚度方面观察到有很大差异。它们的垂直结构可能受到非弹性碰撞中阻尼的影响。尽管动力学模型经常被用于研究碎片盘的碰撞演化，但这些模型尚未被用于研究其垂直结构的演化。目的。我们扩展了一个现有的碰撞演化动力学模型实现，以包括轨道倾角的演化，并使用该模型研究预搅拌盘中碰撞阻尼的影响。方法。我们使用动力学模型演化不同质量、偏心率和倾角的粒子数量，并使用蒙特卡洛模拟计算盘中粒子之间的碰撞率。我们考虑了所有相关的碰撞结果，包括碎裂、撞击坑和生长。结果。如果粒子可以被质量低得多的抛射体摧毁，碰撞阻尼是低效的。在这种情况下，灾难性破坏塑造了偏心率和倾角的分布，它们的平均值缓慢演化，并且对所有粒子尺寸以相同的速率演化。结论。临界抛射体-目标质量比（Yc）和碰撞时间尺度共同决定了碎片盘中碰撞阻尼的水平。如果Yc远小于1，碎片盘保持其初始倾角分布的时间远长于盘中最大天体的碰撞时间尺度。这样的盘应该表现出与波长无关的垂直厚度，即使没有其他物理过程。如果Yc为1或更大，碰撞阻尼是有效的。对于毫米大小的尘埃颗粒和常见的材料强度假设，这要求碰撞速度低于约40 m/s。摘要已删节。