PDS 70 长期存活的内盘
地球与行星天体物理
2024-03-22 v2
摘要
K7 型 T Tauri 星 PDS 70 仍是研究巨型行星形成对亲子盘结构影响的最佳实验室。最引人注目的发现之一是从 ALMA 观测中检测到的已解决内盘,其范围延伸至 PDS 70b 的轨道。要解释这种内盘具有挑战,因为大多数尘埃颗粒预计会在由 PDS 70b 和 PDS 70c 打开的间隙外缘中被困。通过进行尘埃演化模型并结合匹配最新热化学模型得到的气体盘质量的辐射传递模拟,我们发现当模型中的最小粒径大于 0.1m 时,尘埃颗粒会有效过滤,内盘在尘埃演化的前一百万年内被耗尽。因此,为了维持内盘,模型中的最小粒径必须小于 0.1m。只有当粒径如此小时,尘埃颗粒才会随气体通过由行星打开的间隙扩散和携带。被输送到内盘中的小颗粒生长并漂移进入其中,但被困在间隙外缘的尘埃颗粒不断碎裂提供的持续供给,使内盘以百万年为时间尺度得到补充。这些模型对毫米波波长的预测与 ALMA 观测一致。这些模型预测外盘的光谱指数为 3.2,内盘为 3.6。我们的简单解析计算表明,最近借助詹姆斯·威布斯太空站观测到的水汽信号可能来自这些被覆有冰的小颗粒——它们通过间隙、生长并漂移到最近的盘区域以到达水雪线。
引用
@article{arxiv.2403.07057,
title = {Survival of the long-lived inner disk of PDS 70},
author = {Paola Pinilla and Myriam Benisty and Rens Waters and Jaehan Bae and Stefano Facchini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.07057},
year = {2024}
}
备注
Accepted for publication in A&A. Final version after language edition