行星俘获的物理机制及其在 HL Tau 中的应用
地球与行星天体物理
2019-01-16 v1
摘要
我们探究 HL Tau 盘中的行星形成以及 ALMA 观测到的显著缝隙与环的可能起源。我们研究尘埃缝隙是否由富含挥发性物质的冰线处动力学俘获的行星胚胎所导致。利用 HL Tau 盘在当前年龄的全局性质（总质量、尺寸）来约束描述其温度与密度轮廓的演化解析盘模型。通过对靠近水冰线的行星进行行星-盘相互作用的详细分析（包括严格处理尘埃不透明度），我们确认水足够丰富（每 H 原子 1.5x10^-4 个分子），可凭借不透明度跃变在其冰线处俘获行星。当水丰度降低 50% 时，行星俘获消失。我们将分析扩展至其他行星俘获机制：热跃变、死区边缘与 CO_2 冰线，发现类似的俘获现象。针对在水冰线、死区与热跃变处动力学俘获的胚胎，我们计算了通过星子吸积形成的行星。最终产物位于内盘（R < 3 AU），未被 ALMA 分辨，质量介于亚地球到 5 个木星质量之间。尽管我们发现尘埃缝隙与 CO_2、CH_4 与 CO 冰线的径向位置吻合良好，但这些半径处的星子吸积率过小，无法在 1 Myr 内形成大质量胚胎。
引用
@article{arxiv.1901.00778,
title = {Physics of Planet Trapping with Applications to HL Tau},
author = {Alex J. Cridland and Ralph E. Pudritz and Matthew Alessi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.00778},
year = {2019}
}
备注
Accepted for publication in MNRAS