在行星盘隙边缘形成的星子之命运

原行星盘中环与隙的存在常归因于行星-盘相互作用，其中尘埃与卵石被俘获于行星所致气体盘隙的边缘。近期研究表明，这些位置很可能是通过流不稳定形成星子的场所。鉴于在盘隙边缘潜在形成的星子数量巨大，我们探讨它们的命运及其在原行星盘中径向输运固体的能力。我们进行了一系列星子轨道的 N 体模拟，计入气体拖曳与烧蚀质量损失的影响。我们考虑了两个行星系统：一个类似年轻太阳系，另一个受 HL Tau 启发。在两个系统中，与开隙行星的近距离都导致巨大的轨道激发，使星子在形成后很快离开出生地并散布于盘中。终结于 10au 以内偏心轨道上的星子经历高效烧蚀，并在到达最内盘区前损失全部质量。在 $\dot{M}_0=10^{-7}\, M_{\odot}\, \textrm{yr}^{-1}$ 与 $\alpha=10^{-2}$ 的标称太阳系模拟中，我们发现 500kyr 后初始星子质量的 70% 已被烧蚀。HL Tau 中的烧蚀率较低，1Myr 后仅 11% 的初始星子质量被烧蚀。烧蚀物质由固体颗粒与汽化冰的混合物构成，其中大部分汽化冰重新凝结形成固体冰。假设固体在盘 midplane 生长为卵石，这导致内盘出现 $\sim 10-100\,M_{\oplus}\textrm{Myr}^{-1}$ 的卵石通量。我们的结果表明，被散射的星子能在年轻且大质量的原行星盘中携带显著的固体通量越过行星所致盘隙。