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含巨行星的光致蒸发过渡盘的长期演化

地球与行星天体物理 2015-10-21 v1

摘要

光致蒸发和行星形成均被提出作为产生过渡盘的机制。我们通过一系列具有嵌入巨行星、经历 X 射线光致蒸发的原行星盘的二维模拟研究了它们的联合效应。在先前的工作中,我们探索了巨行星的形成如何比原本情况更早地触发内盘因光致蒸发而消散。这对于观测到的具有大空腔和高吸积率的过渡盘尤为相关,这些无法仅用光致蒸发解释。在本工作中,我们显著扩展了先前模拟所研究的参数空间。此外,更新后的模型包含了研究盘完全消散所需的热扫掠(thermal sweeping)。在内盘被移除后,该盘成为一个非吸积过渡盘,一种观测中罕见的天体。我们评估了这一阶段的相对长度,以理解其是否足够长寿从而能在观测中发现。根据参数,特别是恒星的 X 射线光度,我们发现作为非吸积体所花费的时间比例变化很大。我们构建了种群合成模型与观测比较,发现总体上热扫掠不足以摧毁外盘,使许多过渡盘停留在具有无气体空腔的相对长寿阶段,与观测不符。我们讨论了其对过渡盘演化的启示。特别地,我们强调当前对缺失的、具有大空腔的非吸积过渡盘缺乏解释,这是行星假说中的一个严重问题。

关键词

引用

@article{arxiv.1509.04278,
  title  = {The long-term evolution of photoevaporating transition discs with giant planets},
  author = {Giovanni P. Rosotti and Barbara Ercolano and James E. Owen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1509.04278},
  year   = {2015}
}

备注

11 pages, 5 figures; accepted by MNRAS