环星盘中尘埃分布的演化：I. 次热力学质量行星

我们探讨了多个低质量行星驱动的环星盘尘埃间隙的形成，聚焦于不同气-尘耦合 regime 下运作的 distinct 物理机制。我们使用 PLUTO 代码对多个行星嵌入环星盘进行 2D 流体动力学模拟，并将尘埃作为具有多尺度分布的拉格朗日粒子来处理。我们进行了大规模参数空间分析，以检验盘体和行星属性对尘埃成分的影响。当 $m \gtrsim 1 \, M_{\oplus}$ 时，行星可为致密且温暖的盘中小颗粒打开尘埃间隙，也可为稀薄且寒冷的盘中大颗粒打开尘埃间隙，而不会显著扰动气体。在强耦合 regime 下，快速的 I 类迁移可将间隙位置向内或向外偏移，这取决于迁移的方向。我们也发现尘埃间隙与 Lindblad 共振重叠。在弱耦合 regime 下，行星可创建内部尘埃空洞、多个尘埃环，或隐藏在共同的间隙中。我们的结果显示，低质量多行星系统如何扰动尘埃分布，这不能通过仅考虑每个行星单独作用来解释，且对局部盘条件和尘埃颗粒尺寸具有关键依赖性。