碰撞活跃碎屑盘中升华尘埃的近红外辐射
地球与行星天体物理
2014-11-11 v1
摘要
热系外黄道尘埃被认为是某些碎屑盘最内部区域发出的过量近红外 (NIR) 辐射的成因。然而，这种尘埃的起源仍存在争议。我们测试了热系外黄道尘埃是否可以通过坡印廷 - 罗伯逊 (P-R) 阻力由外部母带供给，并特别关注由于 P-R 阻力与尘埃升华相互作用而发生的尘埃堆积现象。具体而言，我们研究了在考虑碰撞的情况下是否仍会发生堆积，以及它们能否解释观测到的 NIR 过量。通过求解连续性方程，我们计算了内盘中尘埃的稳态分布。首先，我们在若干简化假设下推导了解析解。其次，我们开发了一种数值碎屑盘模型，首次以自洽的方式处理了碰撞、P-R 阻力和升华之间的复杂相互作用。根据生成的尘埃分布，我们产生了热发射光谱，并将其与观测到的过量 NIR 通量进行比较。我们证实 P-R 阻力总是向升华区供给少量尘埃，但发现完全自洽的处理得出的最大尘埃量约为解析估计值的 1/7。由此类物质产生的 NIR 过量（对于母带位于 >1 AU 处的 A 型星，其值 <10^-3）远小于干涉观测推导出的数值（~10^-2）。即使考虑碰撞，尘埃堆积仍然发生，但其对 NIR 通量的影响微不足道。最后，最内部区域的截面显然由勉强束缚的颗粒主导。
引用
@article{arxiv.1404.3271,
title = {Near-infrared emission from sublimating dust in collisionally active debris disks},
author = {R. van Lieshout and C. Dominik and M. Kama and M. Min},
journal= {arXiv preprint arXiv:1404.3271},
year = {2014}
}
备注
18 pages, 10 figures, A&A accepted