受外部光蒸发影响的盘中尘埃演化
地球与行星天体物理
2019-12-19 v1 星系天体物理
太阳与恒星天体物理
摘要
原行星盘在多样的恒星环境中形成与演化,因而暴露于宽泛的环境远紫外(FUV)场强。强 FUV 场已知会从盘外区驱动剧烈的气态外流。本文中,我们首次系统探究受外部光蒸发作用的盘固体组分的演化。我们发现光蒸发的主要效应是减少大半径处的尘埃储库,并导致径向下落引起盘尘的后续更有效率耗尽。高效的径向下落意味着光蒸发不会造成盘内尘埃与气体比值的显著升高。我们表明盘在尘埃与气体中的寿命均强烈依赖于 FUV 背景水平,且这两种寿命间的关系仅取决于 Shakura–Sunyaev α 参数,气体与尘埃寿命相近指向更高的 α 值(~10^{-2})。另一方面,观测盘在盘尺寸 versus 850 μm 通量平面上的分布更好地由较低 α(~10^{-3}) 重现。我们发现光蒸发无助于岩质行星形成,但无需抑制在盘寿命足够早(即远小于 1 Myr 内)便可有效的机制(如水雪线处的卵石吸积)。
引用
@article{arxiv.1912.06154,
title = {The evolution of dust in discs influenced by external photoevaporation},
author = {Andrew D. Sellek and Richard A. Booth and Cathie J. Clarke},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.06154},
year = {2019}
}
备注
16 pages, 13 figures, Accepted for publication in MNRAS