粘性原行星盘中固体的二维传输
天体物理学
2009-11-13 v2
摘要
基于彗星及其他恒星周围原行星盘外缘区域中存在高温矿物的事实,大规模的固体径向传输似乎是原行星盘演化的基本结果。此外,有假说认为,太阳星云外缘区域固体的向内传输是短寿命放射性核素被引入类地行星区域的方式,也是原始材料中观测到的氧同位素比值变化的原因。本文在二维粘性演化原行星盘的背景下,研究了固体的向外和向内传输。研究固体的动力学以确定其如何依赖于粒子尺寸以及原行星盘演化的特定阶段(对应于不同的质量传输速率)。研究发现,原行星盘中面附近产生的向外流动有助于尺寸高达 CAIs 的固体的向外传输,在快速演化的盘中,可将太阳质量恒星周围 10 AU 处硅酸盐尘埃的结晶度分数提高至约 40%,并随着恒星吸积速率的减慢而下降。沿盘表面高速向内的流动有助于固体(尤其是小尘埃)从外盘到内盘的快速传输。尽管整个盘中发生扩散,但与质量传输相关的大尺度子午流阻止了盘的完全均质化,使得能够发展出强度在百万年时间尺度上变化的成分梯度。
引用
@article{arxiv.0812.3916,
title = {Two-Dimensional Transport of Solids in Viscous Protoplanetary Disks},
author = {Fred Ciesla},
journal= {arXiv preprint arXiv:0812.3916},
year = {2009}
}
备注
49 pages, 18 figures. Accepted to Icarus. Corrected Reference