基于流体动力学模拟的嵌埋原行星可探测性

我们预测了嵌埋在过渡盘中的年轻行星的星等，这些行星仍受到盘中物质消光的影响。我们聚焦于处于形成晚期的木星尺寸行星，此时行星已在气体和尘埃分布中刻出深沟，且盘对行星的红外(IR)流量开始变得透明。柱密度通过针对若干行星质量所运行的三维流体动力学模型进行估算。预期星等通过使用盘物质的典型消光性质和巨行星的演化模型得到。对于位于表面密度未受扰动为 $127$ $\mathrm{g} \cdot \mathrm{cm}^{-2}$ 的盘中 $5.2$ AU 处的模拟情形，一颗 $1$ $M_J$ 行星在 J、H 和 K 波段被高度消光，预测绝对星等 $\ge 50$ mag。在 L 和 M 波段消光减弱，行星星等在 $25$ 至 $35$ mag 之间。在 N 波段，由于尘埃不透明度上的硅酸盐特征，预期星等增至 $40$ mag。对于 $2$ $M_J$ 行星，J、H 和 K 波段的星等高于 $22$ mag，而 L、M 和 N 波段的行星星等在 $15$ 至 $20$ mag 之间。对于 $5$ $M_J$ 行星，由于其开启深沟的能力，消光在任何红外波段均不起作用。我们推导了 CQ Tau、PDS70、HL Tau、TW Hya 和 HD163296 中过渡盘的对比度曲线。对后两个系统中已知沟槽的行星质量上限进行了估算。