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通过原行星盘子结构形态区分磁化盘风与湍流黏性

地球与行星天体物理 2023-05-30 v3

摘要

原行星盘以黏性主导演化的传统范式近来受到磁化盘风的挑战。然而,通过观测区分风驱动与湍流驱动的吸积一直较为困难。在本研究中,我们提出一种新方法,通过研究ALMA连续谱中成行星盘的间隙与环形态,来识别二者对角动量传输的独立贡献。我们通过二维多流体流体动力学模拟,对兼具黏性演化与风驱动吸积的盘中行星开隙过程建模。结果显示,风驱动吸积盘中的开隙行星产生的特征子结构不同于纯黏性盘。具体而言,我们证明风驱动吸积主导子结构产生的盘表现出显著不对称性。基于ALMA连续谱中模拟图像的多样输出,我们粗略将行星诱导特征划分为四种 regime(中等黏性主导、中等风主导、强风主导、无黏性)。这些regime的分类建立了一个潜在方法,可依据观测到的间隙与环形态约束磁化盘风与黏性的强度。我们讨论了模拟图像中的不对称性特征及其在ALMA观测中的潜在表现。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.08253,
  title  = {Distinguishing Magnetized Disc Winds from Turbulent Viscosity through Substructure Morphology in Planet-forming Discs},
  author = {Yinhao Wu and Yi-Xian Chen and Haochang Jiang and Ruobing Dong and Enrique Macías and Min-Kai Lin and Giovanni P. Rosotti and Vardan Elbakyan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.08253},
  year   = {2023}
}

备注

11 pages, 6 figures, accepted by MNRAS. Welcome any comments and suggestions!