高角分辨率下的盘亚结构计划（DSHARP）：VII. 行星-盘相互作用解释
地球与行星天体物理
2019-01-09 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
高角分辨率下的盘亚结构计划（DSHARP）提供了大量具有亚结构的原行星盘样本，这些亚结构可能由年轻的形成中行星诱发。为探索可能负责这些亚结构的行星性质，我们系统地开展了一组包含气体与尘埃成分的二维流体力学模拟。我们给出了所得气体结构，包括行星质量与1）气体环隙深度/宽度，以及2）环隙上亚/超开普勒运动之间的关系。我们随后在DSHARP观测频率处计算尘埃连续谱强度图。我们提供了行星质量与1）毫米强度图中环隙深度/宽度，2）环隙边缘椭圆率与不对称性，以及3）行星诱发的次级环隙位置之间的关系。利用这些关系，我们列出了通过环隙性质约束行星质量的流程，并研究了DSHARP盘中潜在的行星。我们强调AS 209的观测与模拟之间的极好吻合，以及年轻太阳系类比体的可探测性。最后，在探测到的环隙由年轻行星诱发的假设下，我们在行星质量-半长轴图中刻画了年轻行星族。我们发现，在5-10 au之外 5 行星的出现率与直接成像约束一致。盘亚结构使我们能够探测宽轨道行星族（10 au之外的海王星到木星质量行星），这是其他行星搜寻技术无法触及的。
引用
@article{arxiv.1812.04045,
title = {The Disk Substructures at High Angular Resolution Project (DSHARP): VII. The Planet-Disk Interactions Interpretation},
author = {Shangjia Zhang and Zhaohuan Zhu and Jane Huang and Viviana V. Guzmán and Sean M. Andrews and Tilman Birnstiel and Cornelis P. Dullemond and John M. Carpenter and Andrea Isella and Laura M. Pérez and Myriam Benisty and David J. Wilner and Clément Baruteau and Xue-Ning Bai and Luca Ricci},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.04045},
year = {2019}
}
备注
36 pages, 22 figures, ApJ Letters, in press