原行星盘内尘埃区 II. 由辐射压与盘风驱动的尘埃动力学
地球与行星天体物理
2020-10-28 v1
摘要
我们利用引力、气体阻力与辐射压力,探索原行星盘最热区域的尘埃流动。我们的主要关注对象是尘埃盘的光学薄区域,其中尘埃暴露于最极端的加热条件与动力学扰动下:光学厚盘的表面以及内尘埃升华区。我们利用了两个计算繁重的科研领域的成果。其一是来自吸积盘磁流体动力学(MHD)模拟的气体速度与密度分布的准稳态解,这对于在尘埃运动上实现更真实的气体阻力影响至关重要。其二是来自高分辨率尘埃辐射转移的 optical depth 结构,该步骤对于更好地理解盘内尘埃分布至关重要。我们描述了一种将这些解纳入尘埃动力学方程的数值方法。我们借此在不同盘风模型下积分尘埃轨迹,并展示颗粒如何最终被困于从简单吸积到恒星到向外流出至外盘区域的不同流动中。我们论证了辐射压力如何在此过程扮演关键角色之一且不可忽略:它侵蚀尘埃盘表面、降低其高度、阻碍尘埃吸积到恒星上,并协助盘风将颗粒向外推。颗粒尺寸与孔隙率的变化显著影响结果,较小且多孔的颗粒受盘风与辐射压力作用更强。
引用
@article{arxiv.2010.09384,
title = {Inner dusty regions of protoplanetary discs -- II. Dust dynamics driven by radiation pressure and disc winds},
author = {Dejan Vinković and Miljenko Čemeljić},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.09384},
year = {2020}
}
备注
16 pages, 10 figures, accepted in MNRAS