水从珠粒漂移在带有间隙行星的盘中富集
地球与行星天体物理
2024-12-09 v1
摘要
挥发性物质如 在原始星盘的外部寒冷区域以冰的形式存在,并在水雪线内的温暖区域以气态形式存在。冰珠粒从外盘内漂移穿过雪线后会升华,富集了内侧星盘的固体质量和水蒸气。与此同时,在星盘中形成的原始行星会在星盘气体中开辟间隙,形成对珠粒内漂移的陷阱,从而降低内侧星盘的水富集。最近的星盘观测通过毫米干涉仪和红外光谱仪支持了这一基本图景,发现珠粒的外径向分布与内侧水蒸气光谱性质之间存在相关性。本文旨在进一步为既往和未来的观测提供信息,通过在先前模型的基础上探索带有多个间隙的星盘中的珠粒漂移。我们系统地探讨了不同的间隙位置和深度(相当于特定质量的行星在内部形成),以及不同的粒子尺寸,以研究其对内侧星盘水富集的影响。我们发现,靠近内侧深层间隙由木星质量行星挖掘而成,对于阻止冰珠粒输送进入内侧星盘至关重要,而质量较低的行星仅提供漏水陷阱。我们也发现,具有多个间隙的星盘在内侧星盘的蒸气富集水平较低。总体而言,这些模型结果支持内侧星盘水输送和行星形成受到最主要行星的质量和位置的调节这一观点。
引用
@article{arxiv.2412.04681,
title = {Water Enrichment from Pebble Drift in Disks with Gap-forming Planets},
author = {Whittney Easterwood and Anusha Kalyaan and Andrea Banzatti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.04681},
year = {2024}
}
备注
14 Pages, 8 Figures, Accepted to ApJ