The short-lived production of exozodiacal dust in the aftermath of a dynamical instability in planetary systems
与温暖的尘埃带（通常称为exozodis）有关的过量发射已经在附近三分之一的恒星周围观察到。解释观测所需的高水平尘埃通常与稳态演化不一致。一个普遍的看法是，这些尘埃是动力学不稳定性的后果，类似于太阳系后期的重轰炸。在这项工作中，我们使用的N体模拟数据库，调查与外星子带系统中的巨行星之间的动力学不稳定性的后果。我们发现，虽然有一个显着增加的物质分散到内部区域的行星系的不稳定性后，这是一个短暂的影响。利用这种材料的最大寿命，我们确定，即使每颗恒星都有一个不稳定的行星系统，我们观察到不稳定后最多超过1%的类太阳恒星的概率非常低，并且目前处于不稳定后的行星系的比例更有可能被限制在<0.06。对于较年轻或质量较高的恒星，这种可能性略有增加。我们的结论是，在动力学不稳定性的后果温暖的尘埃的生产是太短暂的大量观察到的exozodiacal尘埃的主要来源。
2013-06-03 astro-ph.EP
Modelling of mid-infrared interferometric signature of hot exozodiacal dust emission
在最近的观测中，利用H和K波段干涉测量法，在距离小于$1\,\text{au}$的24颗主序星周围探测到了热的外黄尘排放。由于星周尘埃和恒星之间的高对比度和小角距离，直接观察这种尘埃成分是具有挑战性的。中红外干涉测量法提供了另一种探索热外黄道尘埃的方法。我们分析了L，M和N波段的干涉签名，这种排放，以找到更强的约束的属性和起源的热exozodiacal尘埃。考虑到9个碎片光盘系统的参数推导出以前，我们在这些频带中的每一个模型的光盘。我们发现M波段是探测热尘辐射的最佳波段，其次是L波段和N波段。三个系统中的热尘埃- HD 22484（10 Tau），HD 102647（$β$ Leo）和HD 177724（$ζ$ Aql）-在可见度函数中显示出强烈的信号，甚至可以让人们限制尘埃的位置。特别是，中红外线的观测可以帮助确定尘埃是在升华半径处堆积，还是位于$1\,\text{au}$的半径处。此外，我们将探索在甚大望远镜干涉仪（VLTI）即将到来的中红外干涉仪MATISSE的热exozodiacal尘埃的观测。
2017-09-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Hot exozodiacal dust resolved around Vega with IOTA/IONIC
虽然在相当数量的主序星周围发现了碎片盘，但只有少数恒星内部有热尘，类地行星可能在那里形成。由于红外干涉观测，有可能获得对这些区域的直接测量，这对于准备未来的地球外特征鉴定任务至关重要。在这方面，我们已经解决了织女星周围的外黄道尘埃盘的帮助下，红外恒星干涉仪和估计的综合H波段通量起源于前几个天文单位的碎片盘。利用3望远镜IOTA/IONIC干涉仪（亚利桑那州霍普金斯山）获得的精确H波段干涉测量，对干涉测量数据（平方可见度和闭合相位）和光谱能量分布进行了全面建模，以限制近红外过量发射的性质。最直接的情况包括在一个致密的尘埃盘产生的热辐射，主要是由小颗粒位于0.1和0.3 AU之间的织女星和占1.23 +/- 0.45%的近红外恒星通量为我们的最佳拟合模型。该通量比显示出随着用于拟合我们的干涉测量数据的模型的几何形状而略有变化（变化在+/-0.19%内）。最初揭示了K波段CHARA/FLUOR观测，热exozodiacal尘埃在织女星附近的存在下，证实了我们的H波段IOTA/离子测量在3西格玛水平。虽然尘埃的起源仍然不确定，但它的存在以及与外盘的可能联系表明织女星系统目前正在经历重大的动力学扰动。
2011-08-19 astro-ph.EP
Extrasolar comets : the origin of dust in exozodiacal disks?
彗星在许多研究中被认为是恒星周围尘埃和气体的潜在重要来源，但没有人研究过这些天体在这样的恒星系统中的热物理演化，放气速率和尘埃喷射。我们调查的热物理演化的彗星在exo-行星系，以提供有价值的理论数据解释观测的气体和尘埃。本文利用一个准三维彗核模型研究了0.1 ~ 50天文单位、均匀光度为0.1 ~ 70太阳光度的单颗恒星周围彗星的热物理演化。本文提供了彗星的质量喷射，寿命，尘埃和水气体质量生产率作为到恒星的距离和恒星光度的函数。结果表明，在高恒星光度的彗星显着的物理变化。这些模型是以这样一种方式提出的，它们可以很容易地应用到任何行星系。通过考虑太阳系，织女星和HD 69830的例子，我们表明，从升华彗星释放的尘埃颗粒有可能创造所观察到的（外）黄道发射。我们表明，观测可以重现1至2个大质量彗星或大量的彗星，其轨道接近恒星。我们的结论依赖于恒星的光度和尘埃颗粒的不确定寿命。我们发现，在以前的研究中，exozodiacal尘埃盘只能生存，如果由一个典型的大小的彗星从一个大的和寒冷的水库超越水冰线的彗星体更新的人口补充。这些彗星可能会在被一颗（巨大的）行星散射后到达行星系的内部区域。
2016-04-13 astro-ph.EP
Unveiling habitable planets: Toy coronagraph tackles the exozodiacal dust challenge
针对系外黄道尘埃遮蔽宜居带类地系外行星成像信号的问题，研究人员开发出Python包Toy Coronagraph，可量化尘埃影响、生成相关指标与可视化结果，助力宜居行星搜寻及望远镜任务优化。
2024-09-16 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Pseudo-zodi Problem for Edge-on Planetary Systems
未来对位于宜居带的太阳系外地球大小的行星的直接观测可能会受到一种令人担忧的噪音源的阻碍，这种噪音源是反射星光的外黄道尘埃。目前正在进行中红外线调查，以限制附近恒星周围宜居带中的外黄带尘埃的数量。然而，在可见光波段，另一种尘埃来源，这些调查看不见，可能占主导地位的exozodiacal灰尘。对于从侧面观测到的系统，如果尘埃颗粒具有足够的前向散射，则正面光学厚度为10^-7且超过约5天文单位的尘埃云可以模拟出具有相同光学厚度的外黄道尘埃云的表面亮度。我们认为，通过坡印廷-罗伯逊阻力从冷碎片带向内迁移的尘埃可能会产生这种“伪黄道”效应，可能使其成为50%的外黄道云。我们将限制盘半径和散射相函数产生的效果。
2015-02-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Exozodiacal Dust Problem for Direct Observations of ExoEarths
恒星宜居带中的碎片尘埃--也被称为外黄道尘埃--来自太阳系外的小行星和彗星，因此是行星系的一部分。来自太阳系黄道尘和目标系统中的外黄道尘的背景通量可能是直接观测附近恒星宜居带中的类地行星时最大的天体物理噪声源。此外，像团块这样的尘埃结构，被认为是由与系外行星的动力学相互作用产生的，是一个可能的混淆来源。在本文中，我们定性评估的主要影响，exozodical灰尘在光学波长的高对比度直接成像，如将与日冕。然后，我们提出了以前，当前和近期的设施，从碎片尘埃在所有距离附近的太阳型恒星，以及我们目前的知识，从最近的调查尘埃水平的热辐射的敏感性。最后，我们提出了另一种检测碎片灰尘的方法，即通过散射光中的高对比度成像。这种方法目前远不如热发射观测灵敏，但为研究尘埃结构提供了高空间分辨率。本文是美国宇航局系外行星探测计划分析小组（ExoPAG）的第一份报告。
2012-06-12 astro-ph.EP astro-ph.IM
Review and prospects of hot exozodiacal dust research for future exo-Earth direct imaging missions
本文回顾了热系外黄道尘的研究现状及其对HWO任务的影响，指出大量热尘埃可能严重限制系外类地行星成像灵敏度，强调需进一步观测以评估风险并约束行星宜居环境。
2025-03-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
The HOSTS Survey for Exozodiacal Dust: Preliminary results and future prospects
在附近恒星的宜居带中存在大量尘埃是未来地外成像任务的重大障碍。我们执行了一个N波段调零干涉测量，以确定典型的数量，这样的exozodiacal尘埃周围的样本附近的主序星。我们的大部分数据都经过了分析，我们在这里介绍我们正在进行的工作的最新情况。我们发现七个新的N波段的过度，除了以前已知的三个高置信度的确认。我们发现的第一个检测周围的类太阳恒星和周围的恒星没有以前已知的星周尘埃。我们的整体破案率是23%。早期型恒星和类太阳恒星的出现率相当，但从先前探测到的中红外到远红外过剩的恒星的71% [+11%/-20%]下降到没有这种过剩的恒星的11% [+9%/-4%]，以高置信度证实了早期的结果。对于单个恒星的完整观测，我们的灵敏度比以前的结果高出5到10倍。假设对数正态光度函数的尘埃，我们发现上限的中位数尘埃水平周围的所有恒星没有以前已知的中到远红外线超过11.5佐迪斯在95%的置信水平。类似太阳的恒星的对应上限是16佐度。一个LBTI审查过的类太阳恒星的目标清单，对于地外成像来说，相应的限制是7.5佐迪。我们提供了重要的新见解的发生率和典型水平的宜居带尘埃周围的主序星。利用LBTI的全方位能力提供了一个关键的机会，为exozodiacal尘埃盘的样品的详细表征，以了解尘埃的起源，分布和性质。
2018-08-19 astro-ph.EP
Sensitivity of the Roman Coronagraph Instrument to Exozodiacal Dust
太阳系外尘埃是恒星系统宜居带内和附近的彗星和小行星的温暖碎片，揭示了形成行星系的物理过程。来自这些尘埃的散射光也是背景通量的一个来源，这是未来拍摄类地行星时必须克服的问题。这项研究量化了南希格雷斯罗马太空望远镜日冕物质对其他恒星周围的黄道光尘（exozodi）散射光的敏感性。使用的样本149附近的恒星，以前选择的最佳检测的可居住的系外行星的空间天文台，我们发现的最大数量的exozodiacal磁盘与可观察到的\textit{inner}宜居带边界是6和可观察到的外部宜居边界的数量是74。一佐迪被定义为一颗太阳质量恒星周围22 $m_{\rm V}\ $弧秒$^{-2}$的可见光表面亮度，近似于地球等效日射时可见光的散射光亮度。在散斑限制的情况下，其中信噪比受散斑时间稳定性而不是散粒噪声的限制，对宜居带的中值$5σ$灵敏度为每个分辨率元素12佐迪。对于当前最佳估计性能，该估计是在日冕仪的内部工作角处计算的，忽略仪器性能的不确定性的裕度，并包括后处理斑点抑制因子。对于一个对数范数分布的exozodi水平的中位数exozodi为3 $\times$太阳zodi，我们发现，罗马日冕仪将能够进行5个$σ$检测exozodiacal磁盘散射光从13个系统，95\%的置信区间跨越7-20个系统。这种灵敏度使罗马日冕补充基于地面的测量exozodiacal热排放和约束灰尘的尘埃。
2021-12-23 astro-ph.EP astro-ph.IM
Exozodiacal dust as a limitation to exoplanet imaging and spectroscopy
本文探讨黄道光尘埃对直接成像类地系外行星的阻碍作用，提出通过先导观测和模型开发来减轻其影响，以支持未来宜居性搜寻任务。
2025-03-24 astro-ph.EP astro-ph.IM
Impact of hot exozodiacal dust on the polarimetric analysis of close-in exoplanets
本研究利用POLARIS三维蒙特卡洛辐射转移代码和HEZD解析模型，系统比较热黄道带尘埃与近距系外行星的散射光偏振，发现尘埃粒径影响最强，且在部分场景下HEZD偏振可超过行星。
2023-08-25 astro-ph.EP
Inner mean-motion resonances with eccentric planets: A possible origin for exozodiacal dust clouds
在许多恒星的附近，无论是年轻的还是年老的，都探测到了大量的尘埃。解释这种短命尘埃存在的一个有希望的方案是，这些类似于黄道带云（或exozodis）的物质通过彗星活动和升华在原地重新填充。由于彗星库预计不会得到补充，因此这些exozodis在旧系统中的存在尚未得到充分解释。最近有人提出，与中等偏心（$\mathrm{e_p}\gtrsim 0.1$）轨道上的外行星的平均运动共振（MMR）可以将星子分散到彗星轨道上，其延迟时间为数千万年。从理论上讲，这种机制一旦开始，也有望维持活跃彗星的持续生产，可能超过GYR时间尺度。我们的目标是在这里调查的能力，这种机制产生散射彗星轨道上兼容的生产exozodi在长时间尺度上。我们结合分析预测和互补的数值N体模拟来研究它的特性。我们表明，使用数量级估计，通过这种机制，低质量光盘可比的柯伊伯带可以维持彗星散射率兼容的exozodis周围的太阳能型恒星检测到的存在，并在陀螺仪的时间尺度。我们还发现，如果在织女星系统的冷碎片盘外部存在一颗偏心的类彗星行星，那么织女星周围检测到的尘埃水平可以通过我们提出的机制来维持。
2016-11-07 astro-ph.EP
Simulating reflected light coronagraphy of Earth-like exoplanets with a large IR/O/UV space telescope: impact and calibration of smooth exozodiacal dust
观测类地系外行星在类太阳恒星的宜居带内运行，并在反射星光下研究它们的大气层，需要在可见光下对比$\sim1\mathrm{e}{-10}$。在如此高的对比度下，被外黄尘反射的星光预计将成为一个重要的污染源。在这里，我们提出了高保真度模拟的日冕观测的合成太阳系位于10 pc的距离，观察与12米和8米外接孔径直径空间望远镜在500 nm波长。我们探索了不同的技术来从正面、30度倾斜和60度倾斜情况下的模拟图像中减去外黄道和恒星散斑，并将剩余的系统噪声量化为系统外黄道尘埃水平的函数。我们发现，在面对的情况下，exozodi可以减去exozodi水平高达$\sim1000$ zodi使用一个简单的玩具模型exozodiacal磁盘的光子噪声限制，而在60度倾斜的情况下，这只能工作到$\sim50$ zodi。我们还研究了较大的波前误差和较大的系统距离的影响，发现虽然前者没有显着的影响，后者有很强的（负面）影响。最后，我们推导出一个惩罚因子作为exozodi水平和系统倾角的函数，应该考虑在系外行星产量研究作为一个现实的估计，从exozodi过量的系统噪声。
2022-10-06 astro-ph.EP astro-ph.IM
The HOSTS survey for exozodiacal dust: Observational results from the complete survey
大型双筒望远镜干涉仪（LBTI）能够在N波段（8至13微米）进行零干涉观测，以抑制恒星的明亮光线并探测微弱的星周辐射。我们目前和统计分析的结果，从LBTI/HOSTS（寻找可观测的地球系统的签名）调查exozodiacal灰尘。通过比较我们的测量模型预测的基础上的太阳黄道尘埃在N波段，我们估计一个1西格玛的中位数灵敏度为23佐迪的早期类型的恒星和48佐迪的类太阳恒星，其中1佐迪是表面密度的宜居带（HZ）的灰尘在太阳系。在观察到的38颗恒星中，有10颗表现出明显的过剩。我们的探测结果与系统中冷尘埃的存在有着明显的相关性，但与恒星的光谱类型或年龄无关。大多数类太阳恒星的HZ尘埃水平相对较低（最佳拟合中位数：3佐迪，1西格玛上限：9佐迪，95%置信度：基于我们的N波段测量的27佐迪），而~20%的尘埃明显更多。太阳系的HZ尘埃含量与典型的一致。我们的中位HZ尘埃水平不会成为直接成像搜索类地系外行星的主要限制，但仍然需要更精确的限制，特别是评估外黄道尘埃对成像的系外地球候选者的光谱特征的影响。
2020-03-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
First L band detection of hot exozodiacal dust with VLTI/MATISSE
我们首次观测到L波段的热外黄尘辐射。我们在甚大望远镜干涉仪上使用新仪器MATISSE探测$κ$ Tuc周围的热尘埃，其显著性为3 $σ$至6 $σ$，波长在3.37至3.85 $μ$ m之间，尘埃与恒星的通量比为5至7%。我们单独根据新的L波段数据并结合先前公布的H波段数据对光谱能量分布进行了建模。在所有情况下，我们发现0.58 $μ$ m颗粒的无定形碳最适合$κ$ Tuc观测，然而，纳米或微米颗粒和其他碳或硅酸盐也很好地再现了观测。由于H波段数据显示了时间变化，而我们的L波段数据是在不同的时期拍摄的，因此我们以不同的方式将它们组合在一起。根据不同的方法，最好的拟合是在0.1至0.29 au范围内的恒星距离，因此，温度在940和1430 K之间的一个狭窄的尘埃环。在1 $σ$的不确定度范围内，尘埃的位置和温度被限制在0.032 - 1.18 au和600 - 2000 K。
2020-09-04 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Detecting Exoplanets in the Presence of Exozodiacal Dust Profiles
对于系外行星直接探测任务概念，如类地行星探测器或系外行星探测器，来自系外黄道尘埃的光线往往会掩盖图像中存在的任何系外行星。在这种背景下，识别点源的数据分析方法非常简单，传统上是简单地假设外臭氧层是均匀分布的，就像我们当地的黄道背景在几个角秒尺度上是均匀的一样。然而，一个exozodi云的典型大小预计将与典型的系外行星轨道半径相当，或者至少是那些最感兴趣的-“宜居带“范围从0.7-1.5 AU。当直接检测仪器由于成本原因而减小尺寸时，点扩散函数（PSF）变得更宽，使得更难以区分点源与外臭氧虫光的“斑点”。在这种情况下，散粒噪声有限的积分时间可能不够;相反，我们可能需要提高信噪比和/或以后的测量来解决图像数据中的模糊性，识别具有可计算和高置信度的点源，并隔离外臭氧层和系外行星对观测到的光剖面的贡献。我们将研究一些典型的配置文件和一些分析图像数据的方法，目的是构建一个解决这个数据分析问题的方法。
2010-12-05 astro-ph.EP astro-ph.IM
An interferometric study of the Fomalhaut inner debris disk. III. Detailed models of the exozodiacal disk and its origin
碎片盘是太阳系外类似于太阳系的小行星带。北落师门星在140天文单位处有一个冷的碎片带，也有温暖尘埃成分的证据，这被怀疑是太阳系黄道尘埃的明亮类似物。干涉观测获得的VLTI和KIN已经确定了近红外和中红外过度归因于热和温暖的exozodiacal尘埃在内部几个AU的恒星。我们进行了参数化建模的exozodiacal磁盘使用GRaTeR辐射转移代码再现干涉数据，补充中到远红外测量。对升华温度进行了详细的处理，以探索升华边缘的热粒子数。然后，我们使用了一种分析方法，连续测试几个源机制。一个很好的拟合数据被发现由两个不同的尘埃种群：（1）非常小，因此未绑定，热尘埃颗粒局限在一个狭窄的区域在升华边缘的碳质材料;（2）绑定颗粒在2 AU的保护升华，并有一个较高的质量，尽管他们微弱的通量水平。我们认为，热尘埃是由小碳颗粒的释放后，起源于温暖的组件的聚集体的破坏。需要一种机制，如气体制动，以进一步限制小颗粒足够长的时间。由于恒星的年龄，很难确保在原地产生尘埃，因此观测到的尘埃量必须由强烈的动力学活动触发。北落师门可能是目前正在全球范围内调查的exozodis的代表。我们提出了一个框架，调和热exozodi现象与理论约束：北落师门的热分量可能是冰山一角，因为它可能来自一个温暖的对应物居住在冰线附近。
2013-06-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Resonant structures in exozodiacal clouds created by exo-Earths in the habitable zone of late-type stars
Seoul National University（首尔大学）
通过数值模拟研究不同光谱型恒星（F4-M4）周围系外黄道尘埃的共振结构，发现恒星风阻力对M型星尘埃动力学起主导作用，并影响共振环的对比度和热辐射分布。
2025-11-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Potential of Exozodiacal Disks Observations with the WFIRST Coronagraph Instrument
宽视场红外巡天望远镜（WFIRST）日冕仪（CGI）将是第一个使用主动波前控制的高性能恒星日冕仪，用于太空中的深层星光抑制，为光学天文观测提供前所未有的对比度，空间分辨率和灵敏度。CGI的一个科学案例将是拍摄附近类日恒星的宜居带（~10 pc）和更远恒星的雪线（~ 20 pc）中存在的微弱行星际尘埃结构的图像和（R~50）光谱，直到尘埃密度水平与太阳系黄道云相当。对比度首次低于~10-7，CGI将跨越碎片盘物理学的一个重要门槛，访问光学深度足够低的盘，其结构由传输现象而不是碰撞主导。因此，CGI结果对于确定外黄带尘埃颗粒如何在成熟恒星周围的低密度盘中产生和运输至关重要。此外，CGI将能够测量亮度水平，并在光学上限制单个附近类日恒星周围的外黄道光云的不对称程度，在~ 10倍太阳黄道光发射水平。这一信息对于优化未来可能的地外直接成像飞行任务的观测战略，特别是那些计划在光学波长上运行的飞行任务，如可居住系外行星观测站和大型紫外线/光学/红外探测器，将是极其宝贵的。
2019-09-05 astro-ph.EP
Constraints on the structure of hot exozodiacal dust belts
最近对附近主序星的干涉测量显示，在大约20多个系统中有微弱但显著的近红外过量，即。$\,$ e.在所调查的恒星的$10\,\%$到$30\,\%$之间。这种过剩是由于位于恒星附近的尘埃，其起源是高度争议的。我们使用以前发表的干涉观测，以限制这种热尘埃的属性和分布。考虑到散射辐射和热再发射，我们模拟了9个系统中观察到的过剩。我们发现，晶粒必须有足够的吸收，以符合所观察到的过量，而纯硅酸盐组合物的介电晶粒未能再现的意见。根据恒星的光度，尘埃应该位于恒星的$\sim\,0.01-1\,au$范围内。此外，我们发现一个显着的趋势，光盘半径增加恒星光度。尘埃颗粒的半径被确定为低于$0.2-0.5\,μ\textrm{m}$，但高于$0.02-0.15\,μ\textrm{m}$。这些尘埃团相当于$(0.2-3.5)\times10^{-9}\,M_\oplus$。近红外过量可能主要是由热再发射，虽然散射光的贡献高达$35\,\%$不能完全排除。由我们的模型预测的极化度总是低于$5\,\%$，并且对于小于$\sim0.2\,μ\textrm{m}$的晶粒甚至低于$1\,\%$。我们还对另外10个在中红外数据较差的系统的近红外过量进行了建模。这些系统的基本结果似乎定性相似，但对尘埃的位置和粒度的约束较弱。
2017-01-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Search for Exozodiacal Clouds with Kepler
嵌入尘埃盘的行星可能通过将尘埃捕获到共振轨道来驱动大规模尘埃结构的形成。对尘埃结构的探测和随后的建模将有助于限制行星的质量和轨道以及磁盘结构，为行星系统的历史提供线索，并为未来的系外地球成像任务提供磁盘不对称性的统计估计。在这里，我们提出了第一次搜索这些共振结构的内部区域的行星系统，通过分析的光变曲线的热木星的行星候选人确定的开普勒任务。我们只检测到一个候选磁盘结构与KOI 838.01在3西格玛置信水平，但随后的径向速度测量显示，KOI 838.01是一个掠食双星和候选磁盘结构是一个假阳性。使用我们的零结果，我们把一个上限的频率密集exozodi结构所产生的热emitters。我们发现，在90%的置信水平下，只有不到21%的开普勒热木星产生了共振尘埃团，这些尘埃团以约90度的角度引导并跟踪行星，光学深度大于约5*10^-6，这与预期的共振结构相对应，即一个孤独的热木星扰动了一个动态冷尘埃盘，该尘埃盘的密度是黄道云的50倍。
2013-01-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
The relevance of prior inclination determination for direct imaging of Earth-like planets
太阳系外类地行星的直接成像和定性受到待研究行星轨道倾角的强烈影响，这是纯几何效应和系外黄道尘埃影响的结合。在这里，我们进行模拟，以量化的影响，一个典型的coronagraphic或基于掩星的任务的效率的先验知识的倾斜。的相对影响和互补性与先验知识的exoziacal亮度下降到可实现的水平进行检查和讨论。结果表明，倾角的影响比黄道亮度的影响更大，但两者具有很好的互补性。我们还讨论了不同的倾斜度确定方法，以及它们各自的适用性的背景下，前兆科学的成像任务。研究发现，如果技术上可以实现，利用地面设施确定倾角和系外黄道亮度的综合努力将大大提高专门用于对类地行星进行成像和定性的天基飞行任务的效率。
2010-06-15 astro-ph.EP
Hot exozodiacal dust around Fomalhaut: The MATISSE perspective
本研究利用MATISSE在L和M波段对北落师门进行首次干涉观测，探测到L波段热系外黄道尘埃，约束其环参数，并发现几何模型选择对通量比影响更大。
2025-06-03 astro-ph.EP astro-ph.GA
How much large dust could be present in hot exozodiacal dust systems?
本研究量化了热黄道尘埃系统中除亚微米颗粒外可能存在的大于微米级颗粒的数量，发现大颗粒在极端情况下可主导质量预算并显著贡献长波通量，对观测外观有重要影响。
2023-08-20 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Target Selection for the LBTI Exozodi Key Science Program
“在大型双目望远镜干涉仪上寻找地球行星系的可观测特征”项目将调查附近恒星是否有来自~300 K尘埃（外黄尘）的微弱辐射，目的是确定外黄尘光度函数。HOSTS的结果将有助于规划未来的空间望远镜，其目的是对宜居带的类地行星进行直接光谱分析，并有助于更好地了解黄道外盘和行星系的演变。我们在这里列出了导致最终HOSTS目标列表的考虑因素。我们的目标选择策略最大限度地限制exozodi光度函数的调查的能力，选择适合作为未来任务的目标和敏感exozodi探测器选择的恒星的组合。通过对大约50颗恒星的调查，我们表明HOSTS可以了解各种类型恒星周围温暖尘埃的统计分布，并且对天气条件引起的不同水平的调查灵敏度的影响具有鲁棒性。
2015-01-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Probing the Terrestrial Regions of Planetary Systems: Warm Debris Disks with Emission Features
对碎片盘的观测可以用来研究行星系，即使是在尚未发现行星的地方。然而，碎片盘的特点往往只是未解决的红外线过剩，类似于无特征的黑体，和发射尘埃的位置是不确定的，由于与尘埃颗粒属性的简并性。在这里，我们的特点斯皮策IRS光谱的22碎片磁盘表现出10微米的硅酸盐发射功能。这些特征来自小的暖尘埃颗粒，它们的存在可大大限制发射碎片的轨道位置。我们发现，这些功能可以解释的存在下，额外的尘埃成分在陆地区的行星系，即外黄道带。除了拥有外黄尘，这些碎片盘并不是特别独特;它们的最小粒度与其系统的井喷大小一致，它们的亮度与无特征的温暖碎片盘相当。这些盘存在于不同年龄的系统中，尽管具有特征的较老系统只在A型恒星周围发现。年轻系统中的特征可能是类地行星形成的标志。分析具有发射特征的未分辨碎片盘的光谱可能是研究行星系陆地区域的最简单和最容易的方法之一。
2014-07-28 astro-ph.EP
First-light LBT nulling interferometric observations: warm exozodiacal dust resolved within a few AU of eta Corvi
本文报道了利用大双目望远镜干涉仪（LBTI）首次进行的零干涉观测，分辨了附近主序星eta Crv（F2 V，1-2 Gyr）周围的N'波段（9.81 - 12.41 um）辐射。在半径为140 mas的视场内（在距离eta Corvi处约为2.6\AU），测得的源零深度为4.40% +/- 0.35%，并且在35°的天空旋转范围内没有显着变化。这个相对较低的零值是出乎意料的，因为斯皮策/IRS测量到的总盘星通量比（在N'波段约为23%），这表明有相当一部分尘埃位于LBTI的中心零值响应（79质量或1.4天文单位）。对暖盘的建模表明，它不可能类似于太阳黄道带云的缩放版本，除非它几乎垂直于赫歇尔拍摄的外盘。更有可能的是，内外盘是共面的，温暖的尘埃位于0.5-1.0天文单位的距离，比以前预测的IRS光谱模型（~3天文单位）更近。如果暖盘不是中心对称的，或者如果尘埃颗粒主要是由非常小的颗粒，那么预测的盘的大小可以被调和。这两种可能性都暗示了最近的一次碰撞产生了大量的尘埃。最后，我们讨论了在距离的日照是相同的地球（2.3 AU）的尘埃的存在的影响。
2015-01-17 astro-ph.EP astro-ph.IM
A near-infrared interferometric survey of debris-disc stars. IV. An unbiased sample of 92 southern stars observed in H-band with VLTI/PIONIER
上下文探测和表征星周尘埃是研究行星系结构和演化的一种方法。碎片盘中的冷尘埃只在外围区域留下痕迹。为了追踪靠近宜居带的区域，需要对温暖和炎热的外黄道尘进行研究。目的。我们的目标是确定流行和约束附近的主序星周围的热外黄尘的属性。方法.我们使用VLTI的H波段访问仪器PIONIER对92颗恒星的有限星等（H < 5）样本进行了明亮的外黄尘搜索。我们得到的检测率的统计参数，如恒星的光谱型和年龄或存在的碎片盘在外部区域的系统。我们通过将我们的样本与我们在K波段的CHARA/FLUOR调查结果相结合，获得了更稳健的统计数据。此外，我们的光谱分散数据使我们能够对检测到的系统中的排放机制和灰尘特性进行限制。结果我们发现一个整体的检测率明亮的exozodiacal灰尘在H波段的11%（9 85个目标）和三个试探性的检测。发现率从早型到晚型逐渐降低，并随主星年龄的增加而增加。我们不能证实我们先前单独分析荧光样品时发现的冷尘埃和热尘埃之间的初步相关性。我们的光谱色散数据表明，要么尘埃是非常热的，要么在大多数情况下，辐射是由散射光主导的。最后讨论了这些结果对未来类地行星直接成像探测任务目标选择的意义。
2014-09-25 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The exozodi spectral effect: Residual habitable zone dust may bias exoEarth characterization
NASA Goddard Space Flight Center（美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心）
研究系外黄道光对系外类地行星特征表征的影响，通过模拟不同密度和成分的系外类地行星系统及应用大气反演工具于合成光谱，发现其会使光谱特征表观深度降低，还给出了去除影响的方法及对相关研究的重要性。
2026-07-17 astro-ph.EP
Dust Ejection from Planetary Bodies by Temperature Gradients: Laboratory Experiments
实验室的实验表明，在气体环境中的尘埃体喷射尘埃粒子，如果他们被照亮。我们发现，当光源关闭时，会发生更强烈的尘埃喷发。我们把这归因于气体的压缩热蠕变响应于顶部尘埃层中不断变化的温度梯度。在13 kW/（m * m）的光通量和1 mbar的环境压力下研究了该效果。这种效应适用于原行星盘和火星。在原行星盘的内部，星子会被侵蚀，特别是在旋转体的终结点。这导致产生灰尘，然后灰尘可以朝向盘边缘或外部盘区域输送。产生的尘埃可能构成太阳系外原行星盘中观测到的温暖尘埃的重要部分。我们估计100米母体的侵蚀速率约为1公斤/秒。这些尘埃也可能在不同位置或现有的原行星上促进随后的行星生长，这些原行星足够大，不容易受到光诱导喷射的粒子损失。由于喷射，微行星和较小的天体将被加速或减速，并分别向外或向内漂移。这种效应也可以解释火星上沙尘暴中的尘埃夹带，特别是在高海拔地区，单靠气体阻力可能不够。
2011-02-22 astro-ph.EP
Dust production through collisions between small bodies: an application to the G-ring arc
该研究通过N体和SPH模拟，分析土星G环弧中宏观天体与Aegaeon的碰撞，发现后者能有效补充尘埃，维持弧群数千年并可能引起亮度变化。
2025-01-22 astro-ph.EP
Do we Need to Solve the Exozodi Question? If Yes, How to Best Solve It?
当观测太阳系外行星系统时，除了恒星本身之外，最明亮的部分通常是由微米大小的尘埃粒子散射和/或热发射的光。这些颗粒预计将不断补充的碰撞和蒸发较大的机构，就像在我们的太阳黄道云。因此，在试图直接对微弱的类地行星（简称系外地球）成像时，必须认真考虑系外太阳云（exozodis）。本文总结了口头的贡献和讨论，发生在卫星会议期间的exozodiacal尘埃盘，试图解决以下两个问题：我们需要解决exozodi问题？如果是，如何最好地解决它？
2010-12-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
VLTI/MATISSE observations of the hot dust around $β$ Pictoris: Observing faint objects with MATISSE
Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；Univ. Côte d’Azur, Observatoire de la Côte d’Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange（蔚蓝海岸大学，蔚蓝海岸天文台）；Konkoly Observatory, Research Centre for Astronomy and Earth Sciences, HUN-REN（孔科利天文台，地球与天文学研究中心）；CSFK, MTA Centre of Excellence（匈牙利科学院天文学研究所，MTA卓越中心）；Max Planck Institute for Astronomy（马克斯·普朗克天文学研究所）；NASA Goddard Space Flight Center（美国宇航局戈达德太空飞行中心）
通过VLTI/MATISSE的L波段干涉观测，研究β Pictoris周围热尘埃的空间分布，发现其位于升华半径附近、高度倾斜且与碎片盘错位，由亚微米颗粒组成，支持系外彗星活动起源。
2026-09-25 astro-ph.EP astro-ph.IM
A near-infrared interferometric survey of debris-disk stars. VII. The hot/warm dust connection
（略）上下文。热的外黄道尘埃的起源及其与外部尘埃库的联系仍然不清楚。目标。我们的目标是探索热的外黄道尘埃和温暖的尘埃水库（> 100 K）在小行星带之间的可能联系。方法.我们使用VLTI/PIONIER的精密近红外干涉测量技术，在选定的邻近恒星样本周围搜索H波段的分辨辐射。结果我们的观测揭示了52颗恒星中的17颗恒星存在分辨的近红外发射，其中4颗被证明是由于以前未知的恒星伴星。其他13个H波段的超辐射被认为是来自热尘埃颗粒的热辐射。考虑到早期的PIONIER观测，并通过光谱能量分布模型重新评估所有PIONIER目标的暖尘埃含量后，我们发现探测率为17.1（+8.1）（-4.6）%的H-带过剩围绕着温暖尘埃带的主序星，这与在没有温暖尘埃迹象的恒星周围发现的14.6（+4.3）（-2.8）%的发生率在统计上是一致的。在修正了由于部分未分辨的热盘而导致的灵敏度损失之后，假设它们围绕其升华半径排列在一个薄环中，然而，我们在3σ水平上发现了初步证据，即具有外部尘埃库（温暖或寒冷）的恒星周围的H带过剩可能在统计上大于没有可检测到的外部尘埃的恒星周围的H带过剩。结论.我们的观测结果并不表明，在所考虑的仪器的灵敏度水平上，温暖和炎热的尘埃种群之间存在直接联系，尽管它们揭示了H波段过度水平与一般外部尘埃库存在之间可能的相关性。
2021-04-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Collision probabilities of migrating small bodies and dust particles with planets
研究了迁移小天体和这些天体产生的尘埃粒子与行星碰撞的概率。各种彗星家族彗星、哈雷型彗星、长周期彗星、海王星外天体和小行星都被考虑在内。任何被考虑的物体或粒子与所有行星碰撞的总概率不超过0.2。在巨行星形成期间，从木星轨道外输送到地球的水量可能超过地球海洋中的水量。彗星族彗星或哈雷型彗星向行星输送的水的质量与行星质量之比，火星、金星和水星可能比地球更大。
2009-10-16 astro-ph.EP
Outgassing of icy bodies in the Solar System - II. Heat transport in dry, porous surface dust layers
在这项工作中，我们提出了一个新的模型，在真空中的多孔粉尘层的导热系数，现有的解决方案的单球接触的传热方程的基础上。该模型能够区分两种不同类型的灰尘层：由单个颗粒组成的灰尘层（简单模型）和由单个聚集体组成的灰尘层（复杂模型）。此外，我们描述了实验室实验，这是用来测量多孔粉尘层的导热系数，以测试模型。我们发现，模型的预测是在一个很好的协议与实验结果，如果我们在模型中包括辐射热传输。这意味着辐射在多孔材料的热传输中起着重要的作用。此外，该模型对赫兹因子的影响进行了论证，并讨论了该模型对彗星活动模拟的意义。最后，这种新模式的局限性进行了严格审查。
2012-03-09 astro-ph.EP
Interferometric Detection and Orbit Modeling of the Subcomponent in the Hot-dust System $κ$ Tuc A: A Low-mass Star on an Eccentric Orbit in a Hierarchical-quintuple System
The University of Arizona（亚利桑那大学）；Ghent University（根特大学）；Kiel University（基尔大学）；University of Warwick（华威大学）；KU Leuven（荷语鲁汶大学）；Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG（格勒诺布尔阿尔卑斯大学，法国国家科学研究中心，IPAG实验室）；NASA Goddard Space Flight Center（美国宇航局戈达德太空飞行中心）；Université Côte d'Azur（蔚蓝海岸大学）；Large Binocular Telescope Observatory（大型双筒望远镜天文台）
研究通过干涉法检测并建模κ Tuc A系统的子组件，发现一个偏心轨道上的低质量恒星，揭示了其轨道参数及可能的尘埃分布。
2025-12-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Experimental investigation of the nebular formation of chondrule rims and the formation of chondrite parent bodies
我们开发了一个实验装置来测试这一假设，即在太阳星云中，在高温下，陨石球粒周围形成了增生的尘埃边缘。我们的实验方法使我们能够形成周围的陨石球粒类似物，而悬浮在惰性气体流的尘埃轮辋。我们使用微米大小的粉末状圣卡洛斯橄榄石在1100°C的温度下将单个尘埃颗粒附着到球粒模拟物上。通过两种不同的技术分析所产生的灰尘轮辋：一个样品进行了研究，与非破坏性的微型计算机断层扫描，另一个与扫描电子显微镜。这两种方法给出了非常相似的结果，灰尘边缘结构和平均灰尘边缘孔隙率为60%，这表明这两种方法同样适用于样品分析。球粒类似物的整体组成对尘埃的吸积效率没有可测量的影响。我们测量了类似球粒和尘埃边缘的化学成分，以检查两种成分之间是否发生了元素交换。没有发现这样的反应区，因此我们可以通过实验证实文献中描述的球粒和尘埃边缘之间的尖锐边界。碳质和普通陨石中的实验尘缘孔隙度和报道的孔隙度取决于陨石类型，表明在母陨石之后的不同压实程度。
2012-06-26 astro-ph.EP
The Bulk Densities of Small Solar System Bodies as a Probe of Planetesimal Formation
本文利用尘埃N体模拟的压缩强度公式建立小天体体密度-直径关系，提出原始尘埃直接凝聚与第一代星子碎裂再聚集两条形成路径，以解释TNOs、MBAs、彗星和NEAs的密度差异。
2024-07-31 astro-ph.EP
Growing Planets Produce Extreme Dust Signatures
University of Bristol（布里斯托大学）
研究行星体碰撞难观测问题，通过极端碎片盘这一间接特征，发现产生尘埃的碰撞天体质量比尘埃大得多，且质量更大的碎片盘需要更大天体碰撞，揭示了与太阳系岩石行星大小相当的行星正在形成。
2026-07-16 astro-ph.EP
Outgassing of icy bodies in the solar system - I. The sublimation of hexagonal water ice through dust layers
我们对决定彗星活动的物理过程的了解主要受到几次极为成功的空间飞行任务、理论模型预测和实验室实验结果的影响。然而，新的计算机模型不应该孤立地对待，而应该基于实验结果。因此，一个新的实验装置被构造来研究温度依赖的升华特性的六边形水冰和气体扩散通过覆盖在冰表面的干灰尘层。我们表明，这个实验装置是能够再现已知的气体生产率的纯六边形水冰。由于在冰表面上的额外的灰尘层的气体生产率的减少进行了测量和比较的另一个实验装置，其中气体扩散通过灰尘层在室温下进行了研究的结果。我们发现粉尘层的相对渗透率与其厚度成反比，这也是由理论模型预测。然而，测量的气流的绝对减弱小于模型预测的。这种模型与实验之间的不一致可能是由于理论模型中边界条件的不确定性造成的，这进一步证明了实验室研究的必要性。此外，发现粉尘层对冰蒸发的阻抗与室温下的阻抗相似，这意味着粉尘层的温度分布不影响气体产生的减少。最后，我们提出了一个扩展的调查结果的升华系数，这是一个重要的因素，水冰的升华率的描述，因此，在太阳系冰体的热物理模拟的重要价值。
2011-03-01 astro-ph.EP
The HOSTS survey: evidence for an extended dust disk and constraints on the presence of giant planets in the Habitable Zone of $β$ Leo
年轻（5 - 4亿年）的A3 V恒星$β$狮子座是研究太阳系外行星系形成历史和演化的主要目标，它是少数几颗已知具有热（$\sim$ 1600 $^\circ$ K）、暖（$\sim$ 600 $^\circ$ K）和冷（$\sim$ 120 $^\circ$ K）尘埃带成分的恒星之一。在本文中，我们提出了深中红外测量的温暖的尘埃亮度获得的大型双目望远镜干涉仪（LBTI）作为其exozodiacal尘埃调查（HOSTS）的一部分。在$β$ ~Leo的宜居带外，在中心1.5au范围内测得$\pm$的过剩量为0.47%，在4.5au范围内上升到0.81%，$\pm$的过剩量为0.026%.这个尘埃水平是50 $\pm$，是太阳系黄道带云的10倍。Spitzer和Herschel探测到的冷尘埃上的Poynting-Robertson阻力低估了$β$ ~Leo的宜居带中存在的尘埃，这表明了一种额外的传递机制（例如，~彗星）或在$\sim$ 5.5 au.这些尘埃成分的模型，这意味着没有行星超过几个土星质量之间的$\sim$ 5 AU和外带在$\sim$ 40 AU。利用LBTI成像通道在3.8~ $μ$ m波段对巨行星进行了观测约束。假设年龄为5000万年，系统中的任何行星在大约5au到50 au之间，必须小于几个木星质量，与我们的尘埃模型一致。总之，这些观测结果显示了LBTI对附近恒星宜居…
2021-03-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Enrichment of the HR 8799 planets by minor bodies and dust
在太阳系中，小天体和尘埃将各种物质带到行星表面。已知有几个系外行星系统拥有内带和外带，类似于主小行星带和柯伊伯带。我们研究的可能性，exominor机构和exodust提供挥发物和耐火材料的系统HR 8799通过执行N体模拟的系外行星。该模型由主恒星，四颗巨行星（HR 8799 e，d，c和b），650000个代表内带的测试粒子和1450000个代表外带的测试粒子组成。此外，我们模拟了来自这两个带的尘埃种群。在100万年内，这两个带朝着预期的动力学结构（也在其他作品中得到）发展，在那里与行星的平均运动共振雕刻了类似的柯克伍德间隙。我们发现，在这一点之后，行星受到来自内带和外带的物体的影响，其速度基本上随时间而恒定，而尘埃种群对传递过程没有显着贡献。我们使用对输送带中所含总质量及其挥发物和耐火物含量的最佳估计，将冲击率转换为挥发物和耐火物输送率。在它们的一生中，这四颗巨行星从两个带接收$10^{-4}$和$10^{-3}M_\bigoplus$之间的物质。与行星的总质量$11\times10^{3}\textrm{M}_\bigoplus$相比，释放的挥发物和耐火材料的总量${5\times10^{-3}\textrm{M}_\bigoplus}$很小。然而，如果行星形成为富含挥发物，那么它们在耐火材料中的外源富集很可能是显著和可观察的，例如JWST-MIRI。如果类地行星存在于该系…
2020-05-27 astro-ph.EP
Thermophysical model for realistic surface layers on airless small bodies: applied to study the spin orientation and surface dust properties of (24) Themis from WISE/NEOWISE multi-epoch thermal lightcurves
本文提出了一个真实无气小天体表面层的热物理模型，用于解释它们的多历元热光变曲线（如WISE/NEOWISE）。RSTPM考虑了真实的轨道周期、旋转周期、粗糙表面、温度相关的热参数以及太阳光反射对观测的贡献，因此能够根据轨道时间尺度的变化产生精确的温度分布和无空气小天体的热辐射。详细的物理，数学和数值算法的RSTPM。RSTPM用于解释WISE/NEOWISE多历元热光变曲线时，可以通过辐射测量过程给出尘埃粒子的自旋取向和表面物理性质的约束条件，如尘埃粒子的平均热惯性或平均尺寸、粗糙度、表面粗糙度等。作为一个应用实例，我们将该模型应用于主带天体（24）忒弥斯，它是忒弥斯家族中最大的天体，被认为是许多主带彗星的源区。我们发现了WISE/NEOWISE对忒弥斯的多历元（2010年，2014-2018年）观测，产生了18个热光曲线。用RSTPM对这些数据进行拟合，得到最佳拟合的金星自转方位为（$λ=137^\circ$，$β=59^\circ$），表面尘埃颗粒的平均半径估计为$\tilde{b}=140^{+500}_{-114}(6\sim640)~μ$ m，表明由于季节温度的变化，表面热惯量从$\sim3\rm~Jm^{-2}s^{-0.5}K^{-1}$变化到$\sim60\rm~Jm^{-2}s^{-0.5}K^{-1}$。进一步的分析发现，THEMIS的热光变曲线显示出弱的旋转相…
2021-04-08 astro-ph.EP
Capture and evolution of dust in planetary mean-motion resonances: a fast, semi-analytic method for generating resonantly trapped disk images
在坡印廷-罗伯逊阻力下迁移的尘埃颗粒可能被困在与行星的平均运动共振中。在太阳系中观察到了这种共振捕获的颗粒。在太阳系外的系统中，由尘埃颗粒产生的黄道光预计将成为未来试图直接拍摄类地行星的主要障碍。然而，共振捕获的尘埃所形成的图案可以用来推断行星的存在，以及这些行星的性质，如果颗粒的捕获和演化可以建模的话。这已经用N体方法完成了，但这种方法计算量很大，在考虑大的、缓慢演变的颗粒时，以及对于具有未知行星和母体的太阳系外系统，这些方法的有用性受到限制，因为研究的可能参数空间很大。在这项工作中，我们提出了一个半解析的方法来计算尘埃粒子的共振捕获和演化，它可以比N体方法快几个数量级。我们校准模型对N-体模拟，找到很好的协议，地球海王星质量行星，各种粒度，初始偏心率，和初始半长轴。然后，我们将该模型应用于观测地球共振捕获的尘埃。我们发现，共振捕获，小行星产生的颗粒自然产生的“尾随斑点”的结构在黄道带云，而匹配的斑点的强度，大部分的云必须由彗星颗粒，由于其高离心率没有被捕获，但产生一个光滑的磁盘。
2015-01-07 astro-ph.EP
Minor planets, asteroids, comets and interplanetary dust within 30 au
该章综述30 au以内太阳系小天体，介绍小行星、彗星与行星际尘埃的形成演化及相互关联，以揭示行星形成与生命起源。
2024-09-14 astro-ph.EP
A Mechanism to Produce the Small Dust Observed in Protoplanetary Disks
在原行星盘的整个生命周期中，都存在着微小的（亚）微米尘埃。由于聚集很容易耗尽小颗粒，一种解释可能是，尘埃是由中平面中的较大物体连续产生的，并被输送到圆盘的表面。一般来说，在这种情况下的第一步，较大的机构必须再次销毁，存在不同的机制，有可能完成这一任务。可能的破坏机制是碰撞中的碎裂、气体拖曳造成的侵蚀或光引起的侵蚀。在实验室实验中，我们发现，后者，光致侵蚀努森压缩和电泳，可以提供小颗粒。它可能是一个优选的候选人，因为灰尘被释放到一个低颗粒密度区域。该机制的工作原理防止或降低了大的致密聚集体的瞬时再增生或再生长的可能性。如果存在颗粒升力，例如湍流，则这些颗粒可能容易到达盘的表面。
2011-11-04 astro-ph.EP
Primordial porous structure of chondrite parent bodies due to self-gravity
在研究我们的太阳系通过小天体的演变以及规划减缓战略以避免小行星撞击造成的灾害时，小行星的孔隙度很重要。我们对小行星孔隙度的了解很大程度上依赖于地球上的陨石样本。然而，建议对地球上的岩石样品按强度进行分类。在这项研究中，我们获得了最原始的“粒状”球粒陨石母体的多孔结构的球粒陨石组分类似物的压实行为的测量的基础上的估计。我们测量了粉尘和粉尘珠混合物样品的压实曲线。尘埃样品由直径约为10^0-10^1 $μ$ m的各种球形和不规则颗粒组成。混合物样品由具有不同粉尘体积分数（~0.2-1）的粉尘和珠粒组成。我们使用1.5和4.8 $μ$ m颗粒作为粉尘作为第一步，尽管基质中材料的典型尺寸可能小得多。我们用幂律形式近似了每个样品的压实曲线，并利用实验结果计算了原始球粒陨石母体的孔隙结构。我们的研究结果表明，原始母体可能具有较高的孔隙度比方解石。此外，相对较高的基质体积分数可能是大多数高孔隙度陨石是碳质陨石的原因之一。
2021-03-01 astro-ph.EP cond-mat.soft
Colliding Decimetre Dust
碰撞演化是星子形成的关键过程，分米天体在不同的模型中起着关键作用。然而，两个尘土飞扬的分米物体之间的碰撞结果从未被实验研究过。因此，我们在不来梅落塔中进行了微重力碰撞实验。团聚体由具有不规则形状的微米级颗粒的石英组成，并且平均体积填充因子为0.437 $\pm$ 0.004。骨料为高12 cm、直径12 cm的圆柱体，典型质量为1.5 kg。这些是迄今为止在碰撞中研究的最大和最大的尘埃聚集体。在0.8 - 25.7 cm s $^{-1}$之间的速度范围内，我们观察到回弹和碎裂，但没有粘附。团聚体分裂的临界破碎速度为16.2 $\pm$ 0.4 cm s $^{-1}$。在较低的速度下，聚集体彼此反弹。在此速度范围内，恢复恢复系数随碰撞速度的增加而从0.8减小到0.3。虽然聚集体非常弱，但碎裂的临界比动能$Q_{μ=1}$比预期大6倍。大型天体在原行星盘中的碰撞应该快得多，并且很可能产生较小的碎片。在行星环中，碰撞速度大约为几厘米/秒$^{-1}$，因此在这些实验中研究的范围内。行星环中常见的尘埃团块和风化层覆盖的冰粒的恢复系数是相似的。
2013-05-27 astro-ph.EP
Theory of Exozodi Sources and Dust Evolution
本文综述了外黄道尘埃盘的起源与演化理论，系统梳理了尘埃输送机制、分布特征及其对系外行星成像和宜居性的影响，指出外黄道尘既是探测噪声源也是识别宜居系统的线索。
2025-08-15 astro-ph.EP
Close-in planetesimal formation by pile-up of drifting pebbles
行星形成模型的一致性受到小天体和大天体状态之间脱节的影响。这主要是由所谓的生长障碍引起的：较大天体的直接生长在厘米大小的物体上停止，并且需要特殊的条件才能形成较大的引力约束的微行星。我们的目标是连接尘埃演化和微行星形成的模型，以确定有利于形成小行星大小的机构和第一个行星胚胎的原行星盘的区域。我们结合半解析模型的粘性原行星盘的演变，尘埃的生长和漂移，包括气体上的尘埃颗粒的反作用，通过流不稳定性和星子形成到一个数字代码。我们调查如何星子的形成是受原行星盘的质量，其初始尘埃含量，尘埃聚集体的粘性。我们发现，尘埃的增长和漂移导致全球固体的重新分配。内部圆盘中卵石的堆积提供了流动不稳定性有效的局部条件。微行星形成一个环形，其内缘位于0.3 AU至1 AU之间，宽度在0.3 AU至3 AU之间。由此产生的星子表面密度遵循一个径向轮廓，比初始盘轮廓陡得多。这些结果支持了太阳系中的类地行星是从一个狭窄的星子环中形成的，这个环再现了它们特有的质量比。
2016-09-05 astro-ph.EP
The physics of protoplanetesimal dust agglomerates. X. High-velocity collisions between small and large dust agglomerates as growth barrier
在原行星盘中，$μ$ m到mm尺寸范围内的尘埃聚集体相对于dm到m尺寸的天体具有10到60 ms $^{-1}$的平均碰撞速度。我们进行了实验室碰撞实验，探索这个参数制度，并发现一个大小和速度依赖的阈值之间的侵蚀和增长。通过使用当地的Monte Carlo凝聚计算和补充一个简单的半分析时标的方法，我们表明，侵蚀大大限制了原行星盘中的颗粒生长，并导致从$μ$ m到dm大小的颗粒的稳态尘埃尺寸分布。
2018-01-16 astro-ph.EP
The Formation of Striae within Cometary Dust Tails by a Sublimation-Driven YORP-like Effect
升华气体分子以与光子相同的方式从冰体表面散射。这意味着，对于每一个光子驱动的体力，应该有一个升华驱动的类似物，影响冰冷的身体。从太阳系中不对称形状的物体表面发射的热光子产生净扭矩，随着时间的推移改变这些物体的旋转速率。这个扭矩的长期平均值被称为YORP效应。在这里，我们提出了一个升华驱动的模拟YORP效应（SYORP），其中升华气体分子从冰冷的身体表面发射也产生净扭矩的机构。然而，升华分子携带动量离开物体的速率比热光子大10^4-10^5倍，导致更大的物体扭矩。虽然以前对升华扭矩的研究集中在木星家族彗星核表面高度局部化源的排放，但SYORP适用于整个身体的非局部排放，这可能主导了小冰块和动态年轻彗星的升华驱动扭矩，因此可以在没有高分辨率航天器观测其表面的情况下应用。相反，我们重新利用YORP效应的方程来解释升华驱动的扭矩。我们展示了SYORP驱动的机制如何最好地匹配彗星尾巴的太阳定向线性构造（条纹）的观测，其形成机制几十年来一直是个谜。SYORP效应解释了为什么近日点小于0.6天文单位的彗星在近近日点和距离太阳约1天文单位之间观察到条纹，并解决了长期存在的将足够的物质移动到彗星尾部以形成可见条纹的问题。我们发现SYORP可以形成与彗星West相匹配的条纹，并产生指数为-1.4（-1.1- 2）的幂律大小频率分布。
2015-09-15 astro-ph.EP
