用一颗未见行星塑造 HR8799 的外尘埃带

HR8799 是直接成像研究的基准系统。它拥有两条碎屑带，分别位于四颗巨行星的内外两侧。本文通过 N 体模拟考察四颗已知行星和一颗可能的第五颗行星如何与外部碎屑种群相互作用。我们发现，当仅包含已知行星时，模拟预测的外带内边缘比近期 ALMA 观测所暗示的更靠近最外侧行星。我们随后在模拟中加入一颗位于最外侧已知行星之外的、具有一系列质量和半长轴的第五颗行星。我们发现，一颗质量为 0.1$\mathrm{M_J}$、半长轴为 138au 的第五颗行星所预测的外带与 ALMA 观测吻合良好，同时在 HR8799 寿命内保持稳定且低于当前直接成像探测阈值。我们还考察了外带物质的向内散射是否能为内带输入显著质量。我们发现，对于 HR8799 的当前年龄，内盘质量损失率仅有 $\sim$1% 可由向内散射补充。然而我们发现，在 HR8799 前 $\sim$10Myr 期间更高的向内散射速率预期会产生与当前观测水平相似的暖尘发射，这或许为其他系统在 $\sim10$Myr 年龄的此类明亮发射提供了解释。