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关注间隙:区分盘的次级结构及其对内盘成分的影响

地球与行星天体物理 2024-06-26 v2

摘要

观测技术的进步使得分辨盘中的次级结构和测量化学丰度成为可能。了解内盘的化学成分使我们能够推断出行星形成可用的构建块。最近有研究提出,内盘中水的耗减与更外侧的次级结构(如间隙和环)的存在有关。我们通过运行带有间隙的盘的一维半解析模型来进一步研究这一假设,以了解盘粘度、间隙深度、间隙位置和间隙形成时间尺度对内盘成分的综合影响。我们的结果表明,对于特定的盘粘度值,模拟结果可分为三种状态:浅间隙、“交通拥堵”和深间隙。虽然深间隙可能已经可以通过中等分辨率技术区分,但以目前的能力仍然难以分辨浅间隙。另一方面,具有交通拥堵的盘在使用高分辨率观测时被分辨的机会更高,但在中低角分辨率下观测时,它们可能表现为强度增强甚至无特征。在这方面,内盘成分的信息是有用的,因为它可以帮助推断交通拥堵的存在或将其与深间隙区分开来:由于有效阻挡了卵石,具有深间隙的盘预计在内盘中具有低水含量,因此 C/O 比例较高,而具有浅间隙的盘将表现出相反的趋势。此外,具有交通拥堵的盘将具有恒定的富水卵石向内通量,导致中等水含量和亚恒星 C/O 比例。最后,我们发现当间隙形成较晚时,其作为卵石屏障的有效性会迅速减弱,因为大多数卵石已经向内迁移。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.06219,
  title  = {Mind the gap: Distinguishing disc substructures and their impact on the inner disc composition},
  author = {Jingyi Mah and Sofia Savvidou and Bertram Bitsch},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.06219},
  year   = {2024}
}

备注

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