行星 - 盘相互作用的三维模拟：浮力波的重要性
地球与行星天体物理
2015-06-11 v1
摘要
我们对具有不同热力学性质的分层盘中的行星 - 盘相互作用进行了局部三维 (3D) 流体动力学模拟。我们发现，只要盘中的 Brunt-Vaisala 频率 (N) 不为零，行星就会在邻近区域对盘施加强烈的力矩，导致传统的“力矩截断”效应减弱。特别是对于具有等温密度结构的盘中的绝热扰动（这应是中心辐照原行星盘的典型情况），这一结论依然成立。我们将此力矩归因于浮力波，当 N 非零时，这些波在距离行星轨道一个盘标高范围内被激发。这些波产生了具有特征性三维空间模式的密度扰动，该模式与浮力波的线性色散关系高度吻合。由这些波产生的力矩可占行星总力矩的百分之几十，这是仅限于轴对称或低 m 模的解析计算所未曾预期的。在原行星盘内部稠密区域的行星周围，浮力波应普遍存在，并可能影响行星迁移。
引用
@article{arxiv.1209.4358,
title = {Planet-Disk interaction in 3D: the importance of buoyancy waves},
author = {Zhaohuan Zhu and James M. Stone and Roman R. Rafikov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1209.4358},
year = {2015}
}
备注
4 pages, 4 figures, Accepted by ApJ Letters