嵌入大质量气态巨行星的偏心原行星盘中尘埃粒子的长期行为

我们研究了在嵌入的约 5 倍木星质量行星的长期引力摄动下，偏心原行星盘中的尘埃速度和空间分布。我们首先利用 FARGO 代码获取准稳态下嵌入行星所开间隙外侧的偏心气体盘的二维密度和速度剖面。随后，我们应用长期摄动理论并纳入气体阻力，以估算长期时间尺度上的尘埃速度和密度。未受摄动盘的尘气比简单假定为 0.01。在我们的基准盘模型中（行星位于 5 AU），我们发现 0.01 厘米至 1 米大小的尘埃粒子与气体耦合良好。因此，这些粒子的行为类似于气体，并因偏心轨道而表现出不对称动力学特征。尘埃面密度在盘的远心点附近增强。然而，对于容纳位于 100 AU 处行星的低密度气体盘（本文此后称为“过渡盘”）的情况，不同尺寸尘埃的方位角分布可能会出现显著偏差。总体而言，这种不对称结构在气体速度场与尘埃密度分布之间表现出相位相关性。因此，我们的研究 potentially 提供了一个现实检验，以判断在亚毫米和厘米波长处探测到的不对称盘间隙是否是存在大质量气态巨行星的标志。