主序前恒星演化对原行星盘中间平面雪线位置及C/O的影响
地球与行星天体物理
2020-11-18 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
我们研究主序前恒星光度演化对盘中间平面热与化学性质的影响。我们创建模板盘模型,举例说明不同恒星质量和年龄下巨行星形成的初始条件。这些模型包含气体的二维物理结构以及盘中间平面的一维化学结构。盘温度轮廓使用对0.5至3 Msun、年龄达10 Myr的恒星完全物理自洽的辐射转移模型计算。所得温度轮廓用于确定中间平面中的化学条件如何随时间变化。因此我们获得主要碳和氧载物种类的气相与冰相丰度。尽管不同质量恒星在早期阶段(<1 Myr)产生的温度轮廓无明显差异,但它们在2 Myr之后开始显著分化。质量>1.5 Msun恒星周围的盘随恒星光度增加随时间变热,而低质量恒星光度降低导致盘更冷。这对CO雪线位置有可观测效应:在3 Msun恒星的大多数模型中位于>200 au,而在0.5 Msun恒星中始终在80 au以内。计算的化学成分表明,存在一个明确的恒星质量与年龄范围,其中可形成高C/O气态巨行星。以系外行星HR8799b为例,我们的模型显示其必须在恒星年龄小于1 Myr前形成。
引用
@article{arxiv.2011.02536,
title = {The impact of pre-main sequence stellar evolution on midplane snowline locations and C/O in planet forming discs},
author = {James M. Miley and Olja Panić and Richard A. Booth and John D. Ilee and Shigeru Ida and Masanobu Kunitomo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.02536},
year = {2020}
}