行星积累冲击。III. 无平滑的2.5D模拟和Hα发射计算
摘要：用于填充气体巨行星的Hα发射比较稀少，之前的调查并没有发现很多物体。分析了检测和非检测结果，假设供应行星的整个气体流都是径向自由落体。然而，流体力学模拟表明这远非现实。我们计算了多维度吸积过程中的Hα发射，从希尔球尺度开始跟踪气体流动，直到环行行星盘（CPD）和行星表面。我们在行星周围进行了方位对称辐射流体力学模拟，并使用了现代表格化气体和尘埃的不透明度。与大多数以前的模拟不同的是，重力潜能没有平滑处理，并且我们跟随气流直到行星表面，径向的网格单元尺寸为0.01个木星半径。我们发现只有大约1％的净气体流入希尔球直接到达行星。如球形飞行轨迹所料，大部分气体落入CPD的距离太远，无法产生Hα。包括辐射输运使之前在仅有流体力学模拟中看到的高速次表面流动消失，因此只有自由行星表面和CPD的内部区域显著发射Hα。除非被我们在这里忽略掉的磁层吸积还会产生Hα，否则对应的Hα产生效率要比通常假设的要小得多，这在分析(非)检测结果时需要考虑进去。
作者：Gabriel-Dominique Marleau, Rolf Kuiper, William B''ethune, Christoph Mordasini
论文ID：2305.01679
分类：Earth and Planetary Astrophysics
分类简称：astro-ph.EP
提交时间：2023-07-20