灾难性蒸发行星外流中的尘埃形成
地球与行星天体物理
2022-11-09 v2
摘要
超短周期行星通过其岩石内部蒸发的物质,为了解系外行星尚不明确的内部成分提供了一个窗口。在这些天体中,有一类正在瓦解的行星,当它们的尘埃尾从其宿主恒星前方凌星时被观测到。这些尘埃尾被认为源于从这些行星升华表面驱动的热驱动风中凝结的尘埃。现有的这些风模型无法解释其高度变化的性质,并且没有明确模拟尘埃如何在风中形成。在此,我们展示了这些行星风的新辐射-流体动力学模拟,包括尘埃形成和破坏的最小模型,假设成核可以轻易发生。我们发现尘埃在风中容易形成,这是大尘埃颗粒获得比行星表面更低温度的结果。正如先前假设的那样,我们发现当尘埃凝结足够快时,行星表面温度通过尘埃不透明度与流出性质的耦合可以驱动随时间变化流动。与先前工作一致,我们的模型表明这些尘埃尾是接近其生命终点的灾难性蒸发行星的特征。最后,我们讨论了我们的结果对尘埃成分的影响。为了利用这些模型研究行星的内部成分,需要更详细的、能够自洽计算尘埃和气体成核及成分的流体动力学模型。
引用
@article{arxiv.2204.13117,
title = {Dust formation in the outflows of catastrophically evaporating planets},
author = {Richard A. Booth and James E. Owen and Matthäus Schulik},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.13117},
year = {2022}
}
备注
15 pages. Authors accepted version, to be published in MNRAS