Fomalhaut b 作为尘埃云：检验行星形成理论的若干方面
太阳与恒星天体物理
2015-06-19 v1 地球与行星天体物理
摘要
我们考虑了三种模型——撞击、捕获和碰撞级联——来解释 Fomalhaut b 中明亮的尘埃云。我们的分析基于每种模型核心的固体粒子幂律粒径分布的新方法。当撞击产生的碎片满足：(i) 最大残余物中物质很少，且 (ii) 粒径分布陡峭时，碎片具有足够的截面面积以匹配 Fomalhaut b 的观测。然而，发表的 100 km 物体撞击数值实验表明这种结果不太可能。如果碰撞过程在广泛的粒子尺寸范围（300 微米到 10 km）内维持陡峭的粒径分布，地球质量的行星可以在 1–100 Myr 内捕获足够物质以产生可探测的尘埃云。否则，捕获失败。当年轻行星被大量卫星云或盘包围时，碰撞级联是 Fomalhaut b 中尘埃产生的最简单机制。利用哈勃空间望远镜（HST）或詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）数据进行的若干检验——包括测量 Fomalhaut b 的膨胀/拉长、寻找 Fomalhaut b 轨道沿线的小粒子轨迹以及获取低分辨率光谱——可以区分这些模型。
引用
@article{arxiv.1403.5268,
title = {Fomalhaut b as a Cloud of Dust: Testing Aspects of Planet Formation Theory},
author = {Scott J. Kenyon and Thayne Currie and Benjamin C. Bromley},
journal= {arXiv preprint arXiv:1403.5268},
year = {2015}
}
备注
47 pages of text, 2 tables, and 14 figures; ApJ, accepted