光致蒸发掩盖了原行星盘中风与黏性角动量传输的区分
地球与行星天体物理
2023-12-08 v2
摘要
原行星盘如何演化仍是一个未解之谜。黏性与磁流体动力学盘风这两种相互竞争的理论被提出作为原行星盘中角动量传输的驱动机制。这两种模型预测了盘质量、半径和吸积率随时间变化的显著差异,可用于区分它们。然而,这一预期建立在未包含另一重要过程的模型之上——光致蒸发,既包括宿主星内部的,也包括邻近恒星外部的。在本工作中,我们构建了包含黏性、磁流体动力学盘风以及内部和外部光致蒸发的原行星盘数值模型。我们发现,即便微弱水平的外部光致蒸发也能显著影响原行星盘的演化,影响诸如盘半径等可观测特征,而这些特征原本可能用以区分黏性驱动与风驱动盘。包含内部光致蒸发进一步抑制了黏性驱动与风驱动盘在演化上的差异。这使得利用邻近恒星形成区的观测来确定盘是黏性驱动还是风驱动,比此前预期的要困难得多。有趣的是,我们发现处于中等远紫外(FUV)环境中的演化原行星盘,可能是区分其通过黏性还是磁流体动力学盘风演化的最佳情形。最终,本工作表明了理解关键演化过程的重要性,以及在探索原行星盘演化时尽可能纳入这些过程的重要性。
引用
@article{arxiv.2311.15824,
title = {Photoevaporation obfuscates the distinction between wind and viscous angular momentum transport in protoplanetary discs},
author = {Gavin A. L. Coleman and Joseph K. Mroueh and Thomas J. Haworth},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.15824},
year = {2023}
}
备注
Accepted for publication in MNRAS. 16 pages, 14 figures