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由 infall 引起的压力台中星体形成

地球与行星天体物理 2025-01-30 v1

摘要

星际物质的 infall 可能是原行星盘中压力台的非行星来源。虽然其他机制产生的压力台已在数值上证明可促进星体形成,但 infall 引起的压力台的影响尚未探讨。我们旨在研究在由 infall 引起的压力台中,从亚微米级尘埃颗粒开始,星体形成的潜力,并识别最有利于触发此过程的条件。我们开发了一种数值模型,将轴对称 infall、尘埃漂移和尘埃凝聚相结合,同时包括通过流动不稳定形成星体的机制。我们的参数空间包括气体粘性、尘埃碎片化速度、初始盘质量、盘的特征半径、infall速率和持续时间,以及 infall区域的位置和宽度。infall引起的压力台可捕获来自 infall 物质和外部盘的尘埃,从而促进尘埃生长。局部增强的尘埃-气体比例触发流动不稳定,形成位于中心 infall 位置内部的星体带,直至压力台因气体粘性扩散而被平滑。星体形成受有利条件的青睐:质量巨大的狭窄流,作用于低粘性、低质量且空间扩展的盘中,尘埃具备高碎片化速度。这种配置增强了压力台内侧尘埃的向外漂移速度,同时确保压力台的持久存在。即使 infall 物质仅由气体组成,星体形成也可发生。infall引起的压力台是尘埃生长和星体形成的有利场所,这一机制无需既存的巨型行星即可创建压力台。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.17857,
  title  = {Planetesimal formation in a pressure bump induced by infall},
  author = {Haichen Zhao and Tommy Chi Ho Lau and Tilman Birnstiel and Sebastian M. Stammler and Joanna Drążkowska},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.17857},
  year   = {2025}
}

备注

13 pages, 11 figures, accepted by A&A