用行星-盘相互作用建模 HD 163296 盘中的非轴对称结构
地球与行星天体物理
2021-03-31 v1
摘要
高分辨率 ALMA 观测在众多原行星盘中揭示了丰富的子结构,包括环、缝与不对称性特征。关于尘埃连续谱中的这些子结构是否可由行星解释尚存争议。刻画 HD 163296 中观测到的不对称性起源,有助于更好理解行星形成及系统的潜在物理参数。我们检验通过行星-盘相互作用形成 HD 163296 盘中新月形不对称性的可能性,旨在约束行星质量、偏心率与盘黏滞系数。我们使用 FARGO3D 代码进行二维多流体流体力学模拟,包含三颗嵌入行星;尘埃以无压流体描述,分布于八个粒径区间。所得网格经辐射转移代码 RADMC-3D 与 CASA 软件后处理以建模合成观测。我们发现新月形不对称性可由距中心 48 au 处一颗木星质量行星定性建模;尘埃优先俘获于 trailing Lagrange 点 L5,质量约 10 至 15 地球质量。最内侧木星质量行星偏心率增大破坏新月形特征稳定性,且无法重现观测到的与系统中第一显著环的径向邻近性。一般而言,低黏滞水平()是此类特征存在的必要条件。计入尘埃反馈后,leading 点 L4 可对初始 Stokes 数 的尘粒占主导俘获。观测结果表明尘埃反馈效应可忽略,因迄今仅探测到一处此类特征。
引用
@article{arxiv.2012.09217,
title = {Modeling the nonaxisymmetric structure in the HD 163296 disk with planet-disk interaction},
author = {Peter J. Rodenkirch and Thomas Rometsch and Cornelis P. Dullemond and Philipp Weber and Wilhelm Kley},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.09217},
year = {2021}
}
备注
Accepted for publication in Astronomy & Astrophysics