原行星盘气体空腔中偏心木星们的观测特征
地球与行星天体物理
2021-04-28 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
预测年轻行星如何塑造其母盘的气体与尘埃发射，是约束原行星盘观测中不可见行星存在的关键。我们研究了一颗2木星质量的行星在迁入母盘低密度气体空腔后变为偏心的情况。我们进行了二维流体动力学模拟，并通过三维辐射转移计算进行后处理。在我们的盘模型中，行星偏心率达到约0.25，这在空腔内气体密度中诱发强不对称性。这些不对称性被光解作用增强，并在12CO J=3-2积分强度图中形成大尺度不对称性。结果表明，在类似于ALMA观测的角分辨率和噪声水平下可探测到它们。此外，行星偏心率使空腔内气体呈偏心状态，这在12CO J=3-2速度图中表现为等速轮廓的变窄、拉伸和扭曲。然而，由于柱密度较低，行星偏心率在空腔内13CO和C18O J=3-2中未产生可探测特征。在空腔外，气体保持近圆轨道，垂直延展的光学厚CO发射在倾角大于30度的积分强度图中呈现四瓣图案。我们模型中空腔内外缺乏大颗粒与细小尘埃，进一步意味着在亚毫米波连续谱发射和近红外偏振散射光的合成图像中，当行星在空腔内为偏心或仍为圆轨道时，未显示出显著差异。
引用
@article{arxiv.2104.03769,
title = {Observational signatures of eccentric Jupiters inside gas cavities in protoplanetary discs},
author = {Clément Baruteau and Gaylor Wafflard-Fernandez and Romane Le Gal and Florian Debras and Andrés Carmona and Asunción Fuente and Pablo Rivière-Marichalar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.03769},
year = {2021}
}
备注
19 pages, 14 figures, accepted for publication in MNRAS