盘族合成:卵石漂移导致的固体质量库减少
地球与行星天体物理
2023-08-02 v3 太阳与恒星天体物理
摘要
对恒星形成区的巡天观测表明,原行星盘中的尘埃质量在数百万年的时间尺度上减少了几个数量级。这种固体质量预算的减少很可能是由于气体阻力诱导的毫米级固体(称为卵石)的径向漂移所致。然而,由于恒星质量和形成时间本身存在很大的弥散,量化年轻星团中这一尘埃组分的演化十分困难。因此,我们旨在对一个星团的集体演化进行建模,以研究径向漂移在清除盘中毫米级粒子方面的有效性。我们使用了一个原行星盘模型,该模型数值求解盘的形成、气体组分的黏性演化与光致蒸发清除,同时还包括受破碎限制尺寸的粒子的漂移。我们发现,对于质量分别在0.1太阳质量和1太阳质量之间的恒星,盘诞生时的尘埃质量介于50个地球质量和1000个地球质量之间。无论模型是否包含强X射线驱动的质量损失率,这一初始尘埃库的大部分通常在光致蒸发于气体盘中打开缺口之前通过漂移而损失掉。我们得出结论:在假设对应于3 Myr至8 Myr平均气体盘寿命的黏性演化率时,受破碎限制的卵石所锁定的质量随时间的减少,与从邻近恒星形成区推断出的尘埃质量和年龄的演化是一致的。
引用
@article{arxiv.2303.07297,
title = {Disc population synthesis: Decrease in the solid mass reservoir through pebble drift},
author = {Johan Appelgren and Michiel Lambrechts and Nienke van der Marel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.07297},
year = {2023}
}
备注
16 pages, 11 figures, accepted for publication in A&A. Addressed additional language comments