行星吸积激波：I. 辐射流体动力学模拟框架与初步结果
地球与行星天体物理
2017-03-08 v1
摘要
长期以来，决定气态巨行星形成后光度的关键方面被认为是行星表面吸积激波的能量学。我们利用一维辐射流体动力学模拟研究辐射损失效率，并获得激波后温度、压力及熵。效率定义为逃逸出系统（大致为希尔球）的总入射能流分数，同时考虑了激波前方辐射前驱体中发生的能量再循环。我们此处聚焦于恒定状态方程以隔离激波物理，但使用了恒定和列表不透明度。虽然稳健的定量结果需要包含氢解离和电离的自洽处理，但结果显示了正确的定性行为，并可半解析地理解。研究发现，对于核心吸积（CA）相关的一系列条件，激波是等温且超临界的，马赫数大于约 3。跨越激波，熵显著降低，减少了几个熵单位（/重子）。虽然近 100% 的入射动能在局部转化为辐射，但发现效率低至约 40%，意味着相当一部分总吸积能量被带入行星。对于 CA 情景中的真实参数组合，总有一部分光度逃逸出系统。该光度至少可以部分解释最近在 LkCa 15 和 HD 100546 系统中的观测。
引用
@article{arxiv.1701.02747,
title = {The Planetary Accretion Shock: I. Framework for Radiation-hydrodynamical Simulations and First Results},
author = {Gabriel-Dominique Marleau and Hubert Klahr and Rolf Kuiper and Christoph Mordasini},
journal= {arXiv preprint arXiv:1701.02747},
year = {2017}
}
备注
15 pages, 4 figures. Accepted for publication in ApJ