行星碎片带的内缘：是碰撞侵蚀还是截断？
摘要：碎片盘的径向结构可以编码关于其动力学和碰撞历史的重要信息。在本文中，我们提出了一个三阶段的分析模型来分析碎片盘中固体物质的碰撞演化，重点关注其径向和时间上的依赖关系。与先前的模型一致，我们发现最大的行星形成团在内部达到碰撞平衡后，尘埃和固体物质的面密度变为与$r^{2}$成正比，在一定的临界半径内。我们提出简单的方程来估计临界半径和尘埃的表面密度，作为最大行星形成团大小和固体物质初始表面密度的函数（反之亦然）。我们将这个模型应用于ALMA观测的7个宽碎片盘。我们使用参数化和非参数化建模来检验它们的内缘是否浅，并与碰撞演化一致。我们发现，其中4个碎片盘的内边缘与碰撞演化一致。其中三个可能需要小于10公里的最大行星形成团大小，而HR 8799的碎片盘可能缺乏大于几厘米的固体物质。其余系统的内边缘更为尖锐，这需要最大行星形成团尺寸大于10公里。它们尖锐的内边缘表明它们可能被行星截断，JWST能够观测到。在我们的模型中，我们发现这7个碎片盘的表面密度低于最小质量太阳星云，避免了所谓的盘质量问题。最后，在对HD 107146进行建模期间，我们发现它的宽缝分为两个较窄的缝隙，这可能是由于盘内形成了两个低质量行星。
作者：Amaia Imaz Blanco, Sebastian Marino, Luca Matr`a, Mark Booth, John Carpenter, Virginie Faramaz, Thomas Henning, A. Meredith Hughes, Grant M. Kennedy, Sebasti''an P''erez, Luca Ricci, and Mark C. Wyatt
论文ID：2304.12337
分类：Earth and Planetary Astrophysics
分类简称：astro-ph.EP
提交时间：2023-05-31