含 Growing 巨星行星盘中固体三维输运
地球与行星天体物理
2025-01-14 v1
摘要
我们采用联合流体动力学和粒子轨迹后处理建模，研究含嵌入式胚胎行星盘中小尘埃的输运。我们使用FARGO3D流体模拟，模拟包含行星胚胎质量可达300 的盘，轨道固定于两种高和低黏性条件下。随后通过蒙特卡洛积分模拟固体颗粒，跟踪其在整个盘中的轨迹。我们发现，气体对行星的输运可将小型、良好耦合的固体跨越行星在盘中开启的间隙输运到盘的外部，行星质量超过珍珠隔离质量时如此。这种内外盘之间的混合可双向发生，内盘固体亦可混合至外盘。此外，在低黏性盘中，外盘可能出现多次堆积，保留同位素异质性，或许提供最外层的第三同位素储库。整个木星成长过程中，基于尘埃尺寸、气体湍流和木星胚胎质量，同位素储库之间的混合程度各不相同。
引用
@article{arxiv.2501.07520,
title = {Three-dimensional transport of solids in a protoplanetary disk containing a growing giant planet},
author = {Eric Van Clepper and Ellen M. Price and Fred J. Ciesla},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.07520},
year = {2025}
}
备注
21 pages, 13 figures, accepted for publication in ApJ