利用ALMA对直接成像系外行星的观测确定原月球盘质量上限
地球与行星天体物理
2019-07-17 v1
摘要
太阳系的气态巨行星各自被众多卫星环绕，其中至少有50颗顺行卫星被认为是由环行星物质形成的。正如太阳并非唯一被行星环绕的恒星，太阳系外的气态巨行星很可能也被卫星系统环绕。在此，我们报告了对四颗年龄小于40 Myr、拥有直接成像伴星的恒星的ALMA观测结果：PZ Tel、AB Pic、51 Eri和 And。所有系统均未探测到1.3 mm的连续谱辐射。由于这些是直接成像的伴星，它们的温度、质量和位置是已知的。这使得可以通过详细的辐射转移模型推导出环行星尘埃量的上限。这些原月球盘模型考虑了两种盘尺寸：系外行星希尔半径的0.4倍和0.04倍。前者代表了环行星盘的流体动力学模拟结果，而后者则是固态物质发生显著径向漂移的情况。更紧凑的情况也受到木星伽利略卫星中木卫四轨道半长轴的启发。所有上限均低于解释规则卫星系统所需的预期尘埃量（其中心行星质量的倍）。将这些上限与黏性演化和碎片盘模型进行了比较。我们的分析表明，未探测到的情况可以解释为尘埃在小于10 Myr的时间尺度内生长到米级以上尺寸从而形成微卫星的证据。该样本使文献中已有的年轻伴星ALMA未探测事件数量增加了50%。
引用
@article{arxiv.1906.11774,
title = {Upper limits on protolunar disc masses using ALMA observations of directly-imaged exoplanets},
author = {Sebastián Pérez and Sebastián Marino and Simon Casassus and Clément Baruteau and Alice Zurlo and Christian Flores and Gael Chauvin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.11774},
year = {2019}
}
备注
6 pages, 3 figures, accepted for publication in MNRAS