原行星盘中不同冰线的尘埃密度分布与成像分析

近期对不同波长的原行星盘的高角分辨率观测揭示了多种结构，包括多个明亮与暗淡的环。嵌入式行星是解释此类结构最常用的原因，但也存在其他能够按观测结果将尘埃塑造成环的模型。我们假设一个围绕赫比格星的盘，并研究冰线对尘埃演化的影响，追踪从 1 $\mu$m 到 2 m 大小的多种尘埃粒径粒子的生长、破碎和动力学。我们使用简化的破碎速度阈值描述，假设该阈值在一条、两条或三条冰线的径向位置处发生径向变化。我们假设在主挥发物即 H$_2$O、CO$_2$ 和 NH$_3$ 的径向位置发生变化。利用所得尘埃密度分布进行辐射转移计算，以便与当前多波长观测进行比较。我们发现，不同波长下尘埃密度剖面和径向强度的结构强烈依赖于盘的粘度。在冰线之间，特别是在 H$_2$O 与 CO$_2$（或 CO）之间，可形成清晰的发射缺口，并被环状结构包围。与粒子俘获的模型预测相反，毫米波发射处的缺口预计比近红外处更浅且更窄。在我们的模型中，总气体表面密度预计不会表现出强烈变化，这与嵌入式巨行星或盘粘度的径向变化等其他形成缺口的情形形成对比。