Trappist-1 行星系统可在何处产生？

我们研究了在不同辐射环境下，在吸积和外层光致蒸发作用下作为 Trappist-1 类系统前身的原行星盘的演化。尘埃颗粒迅速增长超过被光致蒸发风夹带所需的临界尺寸，因此尽管气体持续耗散，尘埃在很短时间后便能抵御光致蒸发。这意味着固体（尘埃加行星）质量与气体质量之比随时间稳步上升。早期尘埃仍被剥离，产生观测到的 $4\,M_{\oplus}$ Trappist-1 行星所需的初始盘质量很高。例如，假设 Fatuzzo & Adams (2008) 的 UV 场分布，典型的初始盘质量须 >30% 恒星质量（仍满足 Toomre $Q$ 稳定性），才能使大多数同质量 M 型矮星成为 Trappist-1 行星的可行宿主。即使在观测到的最低 UV 环境中，由于盘弱束缚外区的光致蒸发，早期也存在强烈的尘埃损失。这一最小尘埃损失水平比 10 Myr 演化期间通过吸积到恒星上所损失的高出两倍。因此，即便在这些受辐照最弱的环境中，可作为 Trappist-1 前身的盘也需要初始质量大（>10% 恒星质量）。