行星形成盘的吸积如何影响恒星丰度?
地球与行星天体物理
2023-08-15 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
毫米级尘埃颗粒的径向速度超过气体速度数个量级。吸积盘黏性演化将盘物质添加到中心恒星的对流包层中,影响其元素丰度 [X/H]。同时,包层质量随时间缩减,放大了丰度变化率。因此,恒星的元素丰度对改变吸积成分和时机的盘过程敏感。我们进行了数值一维对数径向模拟,积分盘平流-扩散方程,并考虑蒸发前沿处化学物质的相变。若颗粒生长显著,它们揭示了在最初 2 Myr 内难熔元素丰度峰值 ,但随后的吸积对长寿命盘先前的难熔丰度增加产生削弱。行星形成可通过开隙并由此阻挡向内漂移的卵石,减少蒸发前沿位于行星轨道内的尘埃物种丰度。我们预期包含木星的太阳原行星盘的吸积在其整个生命周期内使太阳元素丰度改变 。这些考虑也应用于 HD106515 宽双星系统。我们发现 的测量与包含 HD106515 A 周围观测到的巨行星、且 HD106515B 的盘更高效形成星子的模拟结果合理一致。行星在水冰线内形成的模拟更利于与观测相符。尽管盘吸积引起的恒星丰度总体变化很小,但在当前灵敏度下可探测,表明此处提出的方法可用于约束行星形成路径。
引用
@article{arxiv.2306.16461,
title = {How does accretion of planet-forming disks influence stellar abundances?},
author = {León-Alexander Hühn and Bertram Bitsch},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.16461},
year = {2023}
}
备注
23 pages, 17 figures, 2 tables. Accepted for publication in Astronomy & Astrophysics