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成形行星与光致蒸发盘之间的相互作用 I:禁线诊断

地球与行星天体物理 2022-10-20 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

盘风与行星形成被认为是驱动原行星盘演化和消散的两个最重要机制,并进而定义了行星形成和演化的环境。尽管过去对两者都已广泛研究,我们通过将它们结合到一个模型中,对正在经历X射线光致蒸发的巨行星宿主盘进行三维辐射流体动力学模拟,以分析两种机制之间的相互作用。为了研究对观测诊断的影响,我们通过详细的辐射转移和光致电离计算生成常用示踪盘风的禁发射线的合成观测。我们发现,质量足够大的巨行星在气体盘中开凿的间隙足够深,足以显著影响压力驱动的光致蒸发风的结构和动力学。这一效应可能足够强,以至于在我们某些风诊断线(如[OI] 6300 \r{A}或[SII] 6730 \r{A}线)的合成高分辨率观测中可见。当盘以约40{\deg}及更高的倾角被观测时,谱线轮廓可能在光谱的红移部分表现出一个峰,这无法轻易地由简单风模型单独解释。此外,大质量行星可在盘内和光致蒸发风中诱导不对称子结构,引起线轮廓的时间变化,其强度足以在小于行星轨道周期四分之一的时间尺度上被观测到。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.06097,
  title  = {The interplay between forming planets and photo-evaporating discs I: Forbidden line diagnostics},
  author = {Michael L. Weber and Barbara Ercolano and Giovanni Picogna and Christian Rab},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.06097},
  year   = {2022}
}

备注

Accepted for publication in MNRAS. 13+3 pages, 8+1 figures