99 Herculis 极向碎屑盘的形成
地球与行星天体物理
2020-03-18 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
我们研究偏心轨道双星 99 Herculis 周围观测到的近极向对齐（垂直于双星轨道平面）碎屑环的形成机制。由于改变其平坦结构的差分节点进动效应，初始倾斜的非极向碎屑环或盘将不会保持平坦，也不会演化至极向构型。然而，偏心双星周围具有嵌入且良好耦合固体颗粒的气体盘，可能因维持盘平坦性的压力力和允许盘增大倾角的黏性耗散而演化至极向构型。一旦气体盘消散，碎屑盘即处于极少进动的极向对齐状态。我们使用三维流体动力学模拟、线性理论与粒子动力学研究错位环双星气体盘的演化，并探讨初始盘倾角、质量与尺寸的影响。我们发现，在宽广的参数空间内，极向对齐时标短于气体盘寿命。利用观测到的偏离极向 3 度的对齐水平，我们给出气体盘在消散时的质量上限约为 0.014 M_sun。我们得出结论：99 Her 周围的极向碎屑盘可解释为初始适度倾斜且嵌有固体颗粒的气体盘之结果。此类盘可能为极向行星的形成提供环境。
引用
@article{arxiv.2003.01781,
title = {Formation of the polar debris disc around 99 Herculis},
author = {Jeremy L. Smallwood and Alessia Franchini and Cheng Chen and Eric Becerril and Stephen H. Lubow and Chao-Chin Yang and Rebecca G. Martin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.01781},
year = {2020}
}
备注
13 pages, 12 figures, accepted for publication in MNRAS