受辐照盘可能沉降为阶梯状结构
地球与行星天体物理
2024-02-05 v2
摘要
原行星盘的大部分热状态受中心恒星辐照控制。这样一种长期被认为具有平滑耀发形状的盘,对所谓的“辐照不稳定性”是不稳定的。但不稳定性的结果是什么?特别地,这样的盘是否可能沉降为一种对该不稳定性免疫的形状?我们结合 Athena++ 与简化的热处理方式,表明被动加热的盘沉降为“阶梯”形状。此处,盘被明亮的环与暗的缝所打断,明亮的环截获了恒星光照的绝大部分,而暗缝隐藏于其阴影中。这种盘的光学表面(吸收星光的标高)类似于阶梯。尽管我们的模拟没有真实的辐射转移,我们使用 RADMC3d 代码表明该稳态处于良好的热平衡。真实的盘有可能通过我们模拟未捕捉到的方式达到此种状态。与我们此处结果相反,先前两项研究声称受辐照盘保持平滑。我们在此表明它们在不同问题上存在错误。阶梯状态若经更精细的辐射流体动力学模拟确认,将对盘演化与行星形成有一系列启示。
引用
@article{arxiv.2309.16065,
title = {Irradiated Disks May Settle into Staircases},
author = {Taylor Kutra and Yanqin Wu and Yoram Lithwick},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.16065},
year = {2024}
}
备注
17 pages, 15 figures, accepted to ApJ