原行星盘中的环与缝：行星还是雪线？
地球与行星天体物理
2018-11-07 v1
摘要
对原行星盘的高分辨率 ALMA 观测揭示，许多（即便不是全部）原初盘都由环状尘埃结构组成。这些尘埃环的起源仍不清楚，但一种常见的解释是存在行星伴星，其沿轨道清除了缝并将尘埃俘获在缝边缘。该情景的一个特征是这些缝内气体密度的下降。在近期工作中，Isella 等人 2016 通过空间分辨的 CO 同位素观测，得出 HD163296 盘内缝中气体密度下降与土星质量行星相符。然而，由于 CO 丰度和温度依赖于大量因素，对 CO 发射的解释并非易事。我们使用物理-化学代码 DALI 表明，尘埃密度缝内气体温度会升高，这意味着任何气体中的缝（若存在）都必须更深，与高于一个木星质量的行星质量一致。此外，我们表明，在某些半径处增强的晶粒生长模型（正如雪线处所预期的）同样能很好地重现 HD163296 中的尘埃环，而无需伴星。该情景可解释带有观测到缝的年轻与较老盘，因为在小于 1 Myr 的年轻系统中也已观测到缝。尽管 HD163296 中环的起源仍不清楚，这些建模结果表明，在解释原行星盘观测中的 CO 发射时必须谨慎。
引用
@article{arxiv.1810.05614,
title = {Rings and gaps in protoplanetary disks: planets or snowlines?},
author = {Nienke van der Marel and Jonathan Williams and Simon Bruderer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.05614},
year = {2018}
}
备注
Accepted by ApJL