金属丰度、行星形成与原行星盘寿命

原行星盘内的行星形成必须在原行星盘消散的时间范围内进行，因此确定消散年轻恒星周围原行星盘气态成分的主导过程至关重要。行星形成本身以及中心年轻天体高能辐射引起的光致蒸发已被提出为合理的消散机制。[有删减]。在本文中，我们利用X射线光致蒸发和行星形成对金属丰度的不同依赖性来区分这两个过程。在光致蒸发模型的背景下，通过对受中心源EUV和X射线辐射照射的流体静力学平衡原行星盘进行详细的热计算，我们研究了金属丰度Z对消散时间尺度t_phot的影响。我们的模型表明，对于纯光致蒸发模型，t_phot ∝ Z^0.52。通过解析估计，我们导出了对于基于行星形成的消散模型，原行星盘寿命对金属丰度具有强得多的负幂依赖性。因此，对低金属丰度区域中原行星盘比例的普查应该能够区分这两种模型。Yasui等人最近在极外银河系低金属丰度星团（[O/H] ~- 0.7dex，尘气比约0.001）的一项研究提供了低金属丰度下原行星盘寿命更短的初步观测证据，与纯光致蒸发模型的预测一致。[有删减]。最后，我们建立了一个解析框架，以研究依赖金属丰度的光致蒸发对核吸积场景中气态巨行星形成的影响。我们表明，考虑这一效应强化了行星形成在较高金属丰度下更有利的结论。[有删减]。