论原行星盘中多个同心环与环带结构的形成

当气态盘中由行星驱动的螺旋波陡峭形成激波时，它们会沉积角动量，在盘中打开一个环带。这已通过线性理论和数值模拟得到了很好的研究，但迄今为止仅限于主旋臂——即直接连接到行星的那条旋臂。使用二维流体动力学模拟，我们表明由行星驱动的次级和三级旋臂在陡峭形成激波时也能打开环带。在低粘性盘中 ($\alpha = 5\times10^{-5}$)，次级/三级环带的面密度深度随时间增长，因此即使是嵌入盘中的低质量行星（例如，超级地球或迷你海王星质量）也能打开多个可观测的环带，只要有足够的时间。将我们的结果应用于 HL Tau 盘，我们表明嵌入在 68.8~au (B5) 处环中的单个 30 倍地球质量行星可以相当好地重现 13.2 和 32.3 au (D1 和 D2) 处两个主要环带的位置，并大致重现毫米连续谱中看到的另外两个主要环带（64.2 和 74.7 au 处的 D5 和 D6）。发现次级/三级环带的位置对行星质量和盘温度剖面敏感，因此通过对温度结构的精确观测测量，多个环带的位置可用于约束行星质量。我们还对 TW Hya 和 HD~163296 盘中看到的环带进行了评论。