利用行星迁移和尘埃漂移来测量原行星盘的质量
摘要：用ALMA对原行星盘中的200个环状结构进行了空间分辨，其中许多暗示了行星的存在。约束这些假设行星的质量相当模糊，因为它取决于盘的物理属性，为简单起见，通常假设一个稳态，即行星位置固定，盘的外边缘有一个恒定的尘埃源。在这里，我们通过展示行星和尘埃动力学如何解除这种稳态模型的退化性来反对这种方法。我们以已知的原行星盘HD 163296为例，该盘中有一个怀疑的位于86天文单位的行星。通过运行气体和尘埃的流体力学模拟，并进行尘埃辐射传递计算，我们首先找到了能够相当好地重现ALMA连续观测的稳态盘和行星参数。对于相同的盘质量，但允许行星在模拟中迁移，我们发现行星会发生暴离迁移，并在约0.2万年内到达内部盘区。此外，减少盘质量会减缓行星迁移，但也会增加尘埃的径向漂移速度，从而更快地耗尽盘中尘埃。我们发现，行星迁移和尘埃漂移的相互制约要求盘质量最多为0.025个太阳质量，远小于之前的估计，并且尘埃是多孔的而不是致密的。我们建议类似的分析应该扩展到其他怀疑有行星伴星的源区。
作者：Yinhao Wu, Cl''ement Baruteau and Sergei Nayakshin
论文ID：2305.01493
分类：Earth and Planetary Astrophysics
分类简称：astro-ph.EP
提交时间：2023-06-14