结构化原行星盘的外向光致蒸发

行星形成盘中的尘埃通过生长和径向漂移迅速演化，而在大质量恒星形成区，外部光致蒸发也促成了这种演化。我们检验了子结构的存在是否能解释位于大质量恒星形成区内原行星盘尘埃成分的存活及观测到的毫米波连续辐射。我们还刻画了被光致蒸发风移除的尘埃含量。为此，我们对遭受 $F_{UV} = 10^2$、$10^3$ 和 $10^4\, G_0$ 辐照场、具有不同尘埃陷阱位置的原行星盘进行了流体动力学模拟。我们使用 FRIED 网格推导每个辐照场和盘性质的质量损失率，然后测量尘埃质量随时间的演化。对每次模拟，我们估算 $\lambda = 1.3\, \textrm{mm}$ 处的连续辐射以及包含 $90\%$ 连续辐射通量的半径，并刻画光致蒸发风夹带的尘埃尺寸分布及其 resulting 远紫外（FUV）截面。我们的模拟表明，若 FUV 辐照为 $F_{UV} \lesssim 10^3 G_0$，尘埃陷阱的存在可将盘尘埃成分的寿命延长至数百万年，但前提是尘埃陷阱位于光致蒸发截断半径之内。若 FUV 辐照很强（$10^4\, G_0$）或子结构位于光致蒸发半径之外，盘的尘埃成分会迅速消散。然而，我们确实发现，在演化早期（<0.1 Myr），随光致蒸发风夹带的尘埃颗粒可能产生 $\sigma \approx 10^{-22}\, \textrm{cm}^2$ 的吸收 FUV 截面，这足以触发自屏蔽效应，降低总质量损失率，并在负反馈回路过程中减缓盘消散。