星子带内边缘：碰撞侵蚀还是被截断？

碎屑盘的半径结构可以编码有关其动力学和碰撞历史的重要信息。在本文中，我们提出了一个三阶段解析模型来分析碎屑盘中固体的碰撞演化，重点关注其径向与时间上的联合依赖关系。与先前的模型一致，我们发现当最大的星子在内部区域达到碰撞平衡时，尘埃和固体的表面密度在某个临界半径内变得正比于 $\sim r^{2}$。我们给出了简单的方程来估计临界半径和尘埃表面密度，作为最大星子尺寸和初始固体表面密度的函数（反之亦然）。我们将该模型应用于 7 个宽碎屑盘的 ALMA 观测。我们使用参数化和非参数化建模来检验它们的内边缘是否平缓且与碰撞演化一致。我们发现 7 个中有 4 个的内边缘与碰撞演化一致。其中三个需要小于 10 km 的最大星子尺寸，HR 8799 的盘可能缺乏大于几厘米的固体。其余系统的内边缘则要尖锐得多，这要求最大星子尺寸 $\gtrsim10$ km。它们尖锐的内边缘表明其可能被行星截断，这是 JWST 可以探测到的。在我们的模型框架下，我们发现这 7 个盘所需的表面密度低于最小质量太阳星云，从而避免了所谓的盘质量问题。最后，在对 HD 107146 建模时，我们发现其宽间隙分裂为两个较窄的间隙，这可能是由于盘内形成的两颗低质量行星所致。