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原行星盘人群偏误

地球与行星天体物理 2025-07-23 v1

摘要

原行星盘的演化对行星形成理论具有重大影响。迄今为止,两种主要竞争演化模型——黏性-照射蒸发范式和 MHD 风模型——尚未被观测排除。由于大型调查获取的观测源数量庞大,人群合成成为区分演化机制的强大工具。我们在湍流驱动的吸积与由内部照射蒸发导致的消散两大假设下,探讨了合成人群的质量分布演化。我们发现,快速移除轻型盘往往会导致存活盘人群的中位数质量显著增加。这一现象在盘属性彼此独立以及这些量量与恒星质量之间存在典型相关性两种情况下均可观察到。此外,由于 MHD 风驱动的吸积很少表现出相同特征,这为当消散通过内部向外进行时,识别黏性-照射蒸发演化提供了标志。因此,我们提出将中位数质量的演化作为一种新方法来在观测人群中辨别该模型。这种人群偏误在中位数吸积率中并不体现,后者随时间反而会下降。此外,我们引入了新的准则,用于估计初始条件下盘的寿命,并提供解析公式以预测内部照射蒸发是触发内部向外消散还是外部向内消散。我们通过数值模拟验证了这两个解析公式。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.05578,
  title  = {The survivorship bias of protoplanetary disc populations},
  author = {Lorenzo Alessio Malanga and Giovanni Pietro Rosotti and Giuseppe Lodato and Alice Somigliana and Carlo Felice Manara and Claudia Toci and Leonardo Testi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.05578},
  year   = {2025}
}

备注

14 pages, 15 figures