外侧原型行星盘阴影的动力学后果:I. 二维模拟
地球与行星天体物理
2024-07-18 v1
摘要
散射光观测中发现,外侧原型行星盘(PPD)的阴影来自于(未解析的)盘内区域的阴影,而在此同时,这些盘呈现出各种类型的亚结构。由于恒星辐射是外侧PPD的主要加热源,阴影的存在表明外侧盘在方位角上存在非均匀的加热,从而导致“热力驱动”并具有动力学后果。我们进行了一系列以方位性可变冷却 prescription 模拟外侧盘的理想化二维盘模拟,以模拟阴影效应,一般假设阴影是静态的或缓慢旋转的。我们发现,这些阴影的线性响应为两臂螺旋,螺旋模式速度与阴影相同。趋向于非线性 regime 时,我们发现阴影可能导致各种亚结构的形成,包括环、螺旋和弯月,取决于黏性、冷却时间等因素。我们对该模拟套组进行了系统和统计特征化,随着热力驱动的加强,阴影诱导的盘亚结构的主导形式从螺旋转为环,最终转为弯月/涡旋。我们的结果突显了正确建模非均匀恒星辐射动力学影响的重要性,同时呼吁 incorporating更现实的盘物理学进行更详细的建模。
引用
@article{arxiv.2407.12659,
title = {Dynamical Consequence of Shadows Cast to the Outer Protoplanetary Disks: I. Two-dimensional Simulations},
author = {Zehao Su and Xue-Ning Bai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.12659},
year = {2024}
}
备注
submitted to the AAS journals on 18th, June, 2024; 25 pages, 16 figures; feedbacks welcome