辐射效应在原行星盘中海王星质量行星开沟中的重要性
地球与行星天体物理
2020-05-13 v1
摘要
近期 ALMA 观测在数个年轻 II 型天体中揭示了同心环带结构。为尝试在某些系统中产生这些环与沟，研究者采用单一嵌入行星并假设局部等温状态方程进行了数值建模。这常由针对盘中以辐射主导的外区（约 100 au）的观测所佐证。我们通过开展嵌入行星在薄局部等温盘与辐射盘中的流体动力学模拟来检验此假设，所模拟系统仿照 HD 163296 与 AS 209，以考察在看似局部等温的行星-盘相互作用环境中纳入能量方程的影响。我们发现，以理想状态方程建模此类盘会在所产生的环数量及盘中螺旋臂对比度上产生差异。局部等温盘产生更锐利的环带或方位角特征，并通过产生多重沟而高估单一行星的开沟能力。相比之下，辐射盘中的行星在典型盘参数下仅刻出单一沟。因此，对于半长轴直至约 100 au 的行星的精确建模，即便在看似局部等温的盘中也应考虑辐射效应。此外，对于 AS 209 的情况，我们发现主沟在局部等温与辐射模型间存在显著差异。我们的结果表明，解释此类系统中的富环结构需要多颗行星。
引用
@article{arxiv.2003.02298,
title = {Importance of radiative effects in gap opening by planets in protoplanetary disks},
author = {Alexandros Ziampras and Wilhelm Kley and Cornelis P. Dullemond},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.02298},
year = {2020}
}
备注
10 pages, 12 figures, 2 tables; accepted for publication in Astronomy and Astrophysics (A&A)