Modelling circumbinary protoplanetary disks II. Gas disk feedback on planetesimal dynamical and collisional evolution in the circumbinary systems Kepler-16 and 34
目标。本文研究了在进动偏心气体盘引力影响下，围绕观测系统Kepler- 16和Kepler-34的环双星原行星盘中小行星生长的可能性。方法.我们嵌入我们以前的流体动力学模拟的结果，原行星盘周围的二进制到N体代码执行3D，高分辨率，粒子间引力启用模拟的星子生长和动力学，包括由气体赋予的引力。结果包括完整的，进动的不对称气体盘产生高偏心率轨道的微行星轨道在边缘的circumbinary腔，气体表面密度和偏心率有其最大值。气盘能够有效地调整在某些区域的星子近心点，从而形成相控的、不相互作用的轨道。在这些区域之外，偏心的微行星轨道变得错位和重叠，导致微行星碰撞时轨道交叉和相对速度高。这可能导致侵蚀性碰撞数量的增加，远远超过导致增长的碰撞数量。来自静态轴对称气体盘的引力聚焦是弱的，并且不显著改变来自无气体情况的碰撞结果。结论.由于气盘的不对称性，微行星受到强烈的扰动而进入高度偏心的轨道。在微行星轨道没有很好地对齐的地方，轨道交叉导致侵蚀性碰撞的数量增加。这使得在开普勒-16 b和开普勒-34 b的位置很难发生持续的小行星吸积，因此我们排除了原位生长。这进一步支持了我们最初的建议，即大多数环双星行星应该在盘的更远处形成并向内迁移。
2016-04-06 astro-ph.EP
Modelling thermochemical processes in protoplanetary disks I: numerical methods
行星形成盘的扩散阶段通过来自中心恒星的辐射驱动的风和/或盘本身的磁场可能在行星系的形成和演化中发挥重要作用。目前的理论模型缺乏预测能力，无法充分约束观测结果。我们提出了PRIZMO，一个代码演变的热化学在原行星盘能够耦合流体动力学和多频辐射转移代码。我们描述了代码的主要功能，包括气体和表面化学，光化学，微观物理，以及主要的冷却和加热过程。一套基准的结果，其中包括光子占主导地位的地区，照射的辐射光谱，包括X射线，以及完善的冷却功能在不同温度下评估板坯的化学和热结构方面表现出良好的一致性。这个代码的开发是一个重要的步骤，进行定量光谱的盘风，并最终计算线剖面，这是迫切需要阐明的性质，观察到的盘风。
2020-04-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Modelling circumbinary protoplanetary disks: I. Fluid simulations of the Kepler-16 and 34 systems
开普勒任务发现了一些环绕双星的行星，它们的轨道接近双星（a_p < 1.1 au），这就提出了一个问题，即这些行星是如何在双星对圆盘产生强烈引力扰动的情况下形成的。环双星原行星盘的气体成分的扰动方式类似于固体，星子为主的对应物，虽然机制，盘偏心起源不同。这是第一个工作的一系列，旨在调查的条件，行星形成的环联原行星盘。我们提出了一些流体动力学模拟，探讨两个观测到的二元系统：开普勒-16和开普勒-34周围的气体盘的响应。我们探讨了盘的粘度，长宽比，内边界条件，初始表面密度梯度，和自引力的动力学演化的磁盘，以及它的准稳态轮廓的重要性。我们发现双星类型对盘的平均偏心率e_d有很大的影响，Kepler-16的e_d = 0.02 - 0.08，Kepler-34的e_d = 0.10 - 0.15。α-粘度的值对磁盘的影响不大，但我们发现一个强大的平均磁盘偏心率增加纵横比由于波传播效应。内边界条件的选择对圆盘的面密度和偏心率影响不大。我们的主要发现是，包括磁盘的自引力对磁盘的质量小于12.5倍的最小质量的太阳星云的演化或最终状态的影响很小。这一发现与自引力相关的结果，在环主磁盘，它的列入被认为是一个重要的因素，在描述磁盘的演变。
2015-07-24 astro-ph.EP
Self-consistent modelling of the dust component in protoplanetary and circumplanetary disks: the case of PDS 70
对年轻恒星的直接观测对于检验已建立的行星形成理论是很重要的。PDS 70是少数几个有强有力证据支持过渡盘间隙内存在两颗行星质量伴星的案例之一。这些行星被认为正在经历从原行星盘吸积的最后阶段，这一过程可能由环行星盘（CPD）介导。我们的目标是开发一个三维辐射转移模式的PDS 70系统的尘埃成分，再现系统的全球功能，在两个不同的波长：855 $μ\, \mathrm{m}$与ALMA和1.25 $μ\, \mathrm{m}$与VLT/SPHERE。我们使用这个模型来研究行星伴星PDS 70 c及其潜在的环行星盘的物理性质。我们通过对物体的性质和演化阶段的适当假设，选择行星和CPD的物理性质的初始值。我们迭代地修改原行星盘的属性，直到从模型中检索到的预测与两个数据集一致。我们提供了一个模型，共同解释的全球功能的PDS 70系统看到亚毫米和偏振散射光。我们的模型表明，尘埃颗粒的空间分离存在于原行星盘。PDS 70 c源的亚毫米建模有利于光学厚CPD的存在，并将其尘埃质量的上限定为0.7 $M_\oplus$。此外，CPD的热结构的分析表明，行星光度是占主导地位的尘埃颗粒加热机制内0.6 Au的行星，而恒星光子加热占主导地位，在较大的行星中心距离。
2022-04-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Protoplanetary dust porosity and FU Orionis Outbursts: Solving the mystery of Earth's missing volatiles
众所周知，地球上的挥发性亲石元素以一种难以解释的方式耗尽。我们解决了这个异常的模型，结合了原行星盘中碰撞生长的尘埃颗粒的孔隙度与加热从FU Orionis事件，显着提高原行星盘温度。来自FU Orionis事件的加热改变了尘埃的空气动力学性质，同时蒸发了挥发物。这导致尘埃沉降，放弃了那些挥发物。这个模型成功地解释了地球的元素组成，有力地证明了太阳系外的原行星盘中存在着高度多孔的碰撞生长尘埃颗粒。此外，它还展示了尘埃孔隙度的热（或基于冷凝）变化以及空气动力学如何成为行星形成的一个强有力因素，导致尘埃盘中快速引力不稳定性的发生以及随后形成微行星的坍缩。
2014-04-15 astro-ph.EP
The (sub-)millimeter SED of protoplanetary disks in the outskirts of the Orion Nebula Cluster
我们提出了一个样本的8个年轻的拱星盘在猎户座星云星团的外部区域的亚毫米/毫米SED。使用CARMA阵列在2.9 mm处进行新的观察，并使用ATCA在3.3和6.8 mm处对一个圆盘216-0939进行新的观察。通过将这些新的毫米波数据与亚毫米波波长的文献测量相结合，我们研究了猎户座星云团中原行星盘的颗粒生长并测量了尘埃质量。这些数据为尘埃颗粒在高质量恒星形成区首次生长到至少毫米大小提供了证据。所得到的亚毫米/毫米光谱指数范围，即1.5-3.2，表明在猎户座星云星团外围的盘（从星团中心的投影距离约为0.4 pc和1.5 pc之间），颗粒生长到毫米大小的方式与只有低质量恒星形成的区域的盘相同。最后，在我们的样本中，有三个圆盘的质量比$0.05\,M_\odot$大，这证实了猎户座星云的外部区域存在大质量圆盘。
2010-10-08 astro-ph.EP
Dust processing in protoplanetary envelopes as the origin of hot minerals in comets
在大量的彗星中发现了结晶硅酸盐。这对太阳系形成模型提出了一个长期存在的难题，因为它们只能在温度高于800 K的内部热盘中产生，并且没有明显的机制将它们输送到彗星形成区域。在这里，我们提出，这些粒子可能是在仍然嵌入在原行星盘中的年轻原行星周围的流体静力学封套内形成的。使用一个简化的一维模型，我们调查这些信封的热结构，并发现，为核心质量范围从0.08至1.5 M_地球，位于1和30 AU之间的任何地方，在信封的底部的温度和压力是足够高，迅速蒸发各种尺寸的硅酸盐颗粒。此外，如果颗粒丰度至少是太阳能，这些信封成为充分对流，允许尘埃喷射穿过邦迪半径回到磁盘。因此，无定形硅酸盐在这些包层中被热处理成结晶颗粒，然后通过对流扩散被输送回盘，最终被纳入彗星的构建块。
2023-01-04 astro-ph.EP
On the Origin of Banded Structure in Dusty Protoplanetary Discs: HL Tau and TW Hya
最近对HL Tau的观测揭示了该系统拱星盘内非常详细的结构。已经提出了一系列假设来解释形态学，包括，例如，行星盘的相互作用，凝结锋和长期引力不稳定性。虽然嵌入式行星似乎能够通过与气体和尘埃的相互作用来解释圆盘中的一些主要结构，但子结构，如低对比度环和带，并不那么容易复制。在这里，我们表明，三个行星（其中只有两个建模）和初始人口的大微行星之间的动力学相互作用可以潜在地解释系统内的主要和次要带状特征。在这种情况下，小晶粒，这是耦合到气体和揭示盘形态，产生的碰撞演化的新形成的星子，这是无处不在的系统中，并从气体解耦。
2017-10-14 astro-ph.EP
Photochemical-dynamical models of externally FUV irradiated protoplanetary discs
越来越多的理论和观测证据表明，原行星盘的演化可能会受到恒星形成环境中的远紫外线辐射的影响，导致即使在附近没有大质量恒星的情况下，盘外缘的物质也会大量剥离。在本文中，我们进行了第一次全辐射流体动力学模拟的流量从外边缘的原行星盘外部照射这样的中间强度FUV字段，包括直接建模的光子占主导地位的区域（PDR），这是需要准确计算的热性能。我们发现我们的模型与Facchini等人的半分析模型之间非常一致。（2016）对于流动本身的轮廓，以及质量损失率和“临界半径”的位置。这既验证了他们的结果（显着不同于以前的半解析估计）和我们的新的数值方法，后者现在可以应用于元素的问题，半解析方法是无法建模。我们还获得了流动的组成，但由于我们的模型的简单几何形状，我们只能暗示在这个阶段的外部照射光盘的未来观测的一些诊断。我们还讨论了这些模型作为未来光化学动力学代码的基准的潜力。
2016-09-07 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
On the Origin of Dust Structures in Protoplanetary Disks: Constraints from the Rossby Wave Instability
用ALMA对原行星盘进行的高分辨率亚毫米观测表明，尘埃环在大而明亮的盘中很常见。对这些结构的主要解释是尘埃被困在局部气体压力最大值中，这是由嵌入的行星或其他动力学过程造成的。无论尘埃的来源如何，这种尘埃收集器在许多轨道上都应该是稳定的，可以收集大量的尘埃。然而，在气盘中的环状扰动也被认为是触发Rossby波不稳定性（RWI）。我们调查是否轴对称的压力颠簸可以同时捕获灰尘，并保持稳定的RWI。答案取决于压力突波的热力学性质。对于等温凸块，灰尘捕集器对于从${\sim}1$到几个气体尺度高度的宽度是RWI稳定的。绝热尘埃阱在较小的宽度范围内是稳定的。然而，对于没有表面密度分量的温度颠簸，所有的灰尘陷阱往往是不稳定的。较小的磁盘纵横比值允许在较低的颠簸幅度和较大的宽度范围内稳定的灰尘捕获。我们还报告了一个新的近似准则RWI。当径向振荡频率是开普勒频率的$\lesssim75$ \%时，不稳定性发生，这不同于众所周知的Lovelace不稳定性的必要（但不是充分）准则。我们的研究结果可以通过限制识别被认为是负责尘埃环的压力颠簸所需的分辨率和灵敏度来指导ALMA对分子气体的观测。
2023-03-06 astro-ph.EP
Thermal Wave Instability as an Origin of Gap and Ring Structures in Protoplanetary Disks
最近的毫米波和红外观测表明，在原行星盘的尘埃热辐射和散射光中，缝隙和环状结构是常见的。我们调查的影响，所谓的热波不稳定性（TWI）的毫米和红外散射光图像的磁盘。我们对TWI进行了1 + 1D模拟，并确认TWI在盘的光学厚度足以容纳恒星光时运行，即，小颗粒与气体的质量比为$\gtrsim0.0001$。中平面温度随着波的传播而变化，因此在毫米波和红外辐射中都可以看到间隙和环形结构。由于温度变化引起的亚结构是由密度引起的，所以即使盘是全光学厚度的，也可以观察到毫米级亚结构，而密度引起的亚结构在光学厚度范围内将消失。在$\sim$ 10 - 50 au处，TWI诱导的环和带隙之间的分离分数为$Δr/r \sim$ 0.2 - 0.4，这与ALMA发现的结果相当。由于温度的变化，雪线的挥发性物种径向移动和多个雪线观察，即使是一个单一的物种。波的传播速度与$\sim$ 0.6 ${\rm au~yr^{-1}}$一样快，这可以通过时间间隔为几年的多历元观测来检测。
2021-05-28 astro-ph.EP
Chemical signatures of a warped protoplanetary disc
如果有一颗恒星或行星的伴星的轨道与星周盘不重合，星周盘可能会扭曲或破裂成不同的平面。有越来越多的观测证据表明，原行星盘具有未对准的内盘和扭曲，这可能是由于与以前未被发现的同伴的相互作用造成的，这给了我们一个诱人的迹象，表明那里可能形成行星。流体动力学和辐射转移模型表明，由于盘表面面对恒星的可变角度，温度在翘曲盘的方位角上变化，这会影响盘的化学性质。我们基于原行星盘的流体动力学模型进行化学建模，其中嵌入的行星以12 $^{\circ}$的倾角绕盘运行。即使对于这种小的未对准，包括CO和HCO $^+$的物质的丰度也在方位角上变化，这导致亚毫米线发射中可检测的方位角变化。因此，线发射的方位角变化可能表明存在一个看不见的嵌入式同伴。在解释扭曲或阴影的原行星盘的分子线图时，应考虑非轴对称的化学丰度。
2021-06-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Can gap-edge illumination excite spirals in protoplanetary disks? Three-temperature radiation hydrodynamics and NIR image modelling
本文通过三温度辐射流体力学模拟与近红外图像建模，发现中等质量行星可通过恒星辐射与间隙边缘不对称性相互作用间接激发比传统 Lindblad 旋臂更显著的盘旋臂结构。
2024-08-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Massive Protoplanetary Disks in Orion Beyond the Trapezium Cluster
我们目前的亚毫米阵列观测880微米的连续辐射从三个拱星盘周围的年轻恒星在猎户座位于几角分（> 1-pc）的梯形星团以北。三个磁盘中的两个属于二进制系统253-1536。剪影盘216-0939和253- 1536 a被发现比任何先前观测到的猎户座盘都要大，其尘埃质量分别来自0.045 Msun和0.066 Msun的亚毫米辐射。这些大质量盘的存在揭示了猎户座中的盘质量分布确实延伸到了高质量，并且在中央梯形星团中观察到的截断是由于O星接近而导致的光蒸发的结果。253- 1536 b的盘质量为0.018 Msun，使253-1536系统成为第一个光学双星，其中每个原行星盘的质量都足以形成太阳系。
2009-06-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
On linear dust-gas streaming instabilities in protoplanetary discs
通过一组非常简化的方程，我们重新审视了线性流动不稳定性（技术上是一种过稳定性），它存在于尘埃原行星盘中，并且对尘埃原行星盘具有潜在的重要性（Youdin & Goodman 2005）。我们的目标是更好地理解这种不稳定性的物理起源，这是出了名的微妙。旋转动力学似乎对这种类型的不稳定性至关重要，而一维笛卡尔模型无法捕捉到这种不稳定性。尘埃“堆积”在移动的压力最大值是一个重要的触发机制的不稳定性，和阻力反馈的尘埃后，气体允许这些最大值得到加强。科里奥利力和背景漂移抵消了压力的影响。
2011-04-28 astro-ph.EP
Deuteration of water in protoplanetary discs during luminosity outbursts: model predictions for FU Ori discs
Institute of Astronomy, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院天体物理研究所）；Ural Federal University named after the first President of Russia B.N. Yeltsin（叶利钦总统乌拉尔联邦大学）；Research Institute of Physics, Southern Federal University（南联邦大学物理研究所）
该研究使用 ANDES 模拟不同光度爆发对原行星盘水氘代的影响，发现强爆发可重现 V883 Ori 的高 HDO/H₂O 剖面，但与其当前光度存在差异。
2025-10-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Origin of 1I/'Oumuamua. I. An ejected protoplanetary disk object?
1 I/'Oumuamua是第一个被发现的星际入侵者。由于星子的形成和主要是冰冷的物体的喷射是恒星和行星形成过程的常见副产品，在这项研究中，我们解决了1 I/'Oumuamua是否可以代表这种背景人口的喷射物体。研究其起源的目的是，它可以提供有关行星的构建模块的信息，这些信息的大小范围仍然难以观测，有助于限制行星形成模型。我们比较了星际物体的质量密度推断从它的检测，预计从星子磁盘下两种情况下：围绕单星和宽双星的拱星盘，以及围绕紧双星的拱双星盘。我们的研究利用了PanSTARRS调查量的详细研究，考虑到每个恒星对星际微行星种群的贡献取决于恒星质量，双星和行星的存在，并探索了广泛的可能的大小分布的弹射微行星，基于太阳系模型和观测其小天体种群。我们发现1 I/'Oumuamua不太可能代表各向同性分布的物体，更倾向于它起源于附近一颗年轻恒星的星子盘的情况，该恒星的残余物是高度各向异性的。最后，我们将地球上观测到的陨石和微陨石的通量与从这些星际天体中推断出的通量进行了比较，得出的结论是，这些天体中的一个不太可能已经是收集到的陨石样本的一部分。
2018-10-15 astro-ph.EP
The Far-Ultraviolet "Continuum" in Protoplanetary Disk Systems I: Electron-Impact H2 and Accretion Shocks
为了更好地描述原行星盘中两个重要的远紫外连续辐射源，我们对经典金牛座T星DF Tau和V4046 Sgr进行了深光谱观测。这些新的哈勃太空望远镜-宇宙起源光谱仪观测揭示了碰撞激发的H2和吸积冲击发射的线和连续发射的组合。在V4046 Sgr的1400-1650 A波段光谱中，H2是主要的发射，而在DF Tau的远紫外光谱中，吸积连续谱的贡献很大。我们比较了V4046 Sgr的光谱，电子碰撞引起的H2发射模型，以约束发射区域的物理性质，在磁盘内的衰减进行校正后。我们发现与H2模型的宽谱特征相当吻合，这意味着N（H2）~ 10^{18} cm^{-2}，T（H2）= 3000^{+1000}-500} K，特征电子能量在~ 50 - 100 eV范围内。我们建议，自吸收和碳氢化合物提供的主要衰减H2线内的磁盘起源的光子。对于DF Tau和V4046 Sgr，我们发现远紫外数据的线性拟合可以再现近紫外/光学吸积谱。我们讨论了悬而未决的问题，这些过程如何在原恒星/原行星盘，包括有效的温度和绝对强度的辐射场在低质量的原行星环境。我们发现，在低质量系统中，912- 2000 A连续谱的有效温度约为10^{4} K，通量为1 AU时星际水平的10^{5-7}倍。
2010-12-30 astro-ph.EP
Generation of inclined protoplanetary discs and misaligned planets through mass accretion I: Coplanar secondary discs
我们研究了一个粘性原行星盘的三维演化，它在嵌入的星团中的近距离接触过程中从第二个原行星盘吸积气体物质。其目的是调查质量吸积方案产生强烈倾斜的气体盘，后来可能形成错位的行星的能力。我们使用光滑粒子流体动力学研究质量传递和盘倾角通过恒星和拱星盘具有不同的质量。我们探索不同的轨道配置，以找到参数空间，使显着的光盘倾斜的产生。\citet{Thi2011}认为，具有不同角动量的外部气体物质的吸积通常会产生显著的盘倾斜和盘或行星系收缩。我们发现这个条件在很大的气体质量和角动量范围内都是成立的。对于所有的遭遇，质量吸积从二级盘增加减少质量的二级原恒星。因此，更高的光盘倾角可以获得较低的次级恒星质量。第二椎间盘相对于眶平面的方向的变化可以显著改变椎间盘的演变。结果表明，质量吸积可以改变三维盘的取向显着导致强烈倾斜盘。结合两个星盘系统之间的引力相互作用，这种情况与解释高度倾斜的盘的形成有关，这些盘后来可能形成错位的行星。
2017-06-29 astro-ph.EP
Rings and gaps in protoplanetary disks: planets or snowlines?
ALMA对原行星盘的高分辨率观测显示，即使不是所有的原始盘，也有许多由环状尘埃结构组成。这些尘埃环的起源仍然不清楚，但一个常见的解释是行星同伴的存在，它们沿着轨道清除了间隙，并将尘埃困在间隙边缘。这种情况的一个特征是这些间隙内的气体密度降低。在最近的工作中，Isella等人在2016年通过空间分辨的CO同位素观测得出了与HD163296圆盘间隙内的土星质量行星一致的气体密度下降。然而，由于CO丰度和温度取决于大范围的因素，CO排放的解释是不平凡的。我们使用物理化学代码DALI来表明气体温度在尘埃密度间隙内增加，这意味着气体中的任何间隙，如果存在的话，都必须更深，与行星质量高于木星质量相一致。此外，我们表明，在某些半径的晶粒生长增加的模型，预期在雪线，可以重现同样好的HD163296中的尘埃环，而不需要同伴。这种情况可以解释具有观察到的间隙的较新和较旧的磁盘，因为间隙在小于100万年的年轻系统中已经看到。虽然HD 163296中的环的起源仍然不清楚，但这些模拟结果表明，在解释原行星盘观测中的CO排放时必须小心。
2018-10-12 astro-ph.EP
Diverse protoplanetary disk morphology produced by a Jupiter-mass planet
结合流体动力学行星盘相互作用模拟与尘埃演化模型，我们表明，原行星盘有一个巨大的行星可以揭示不同的形态（亚）毫米连续，包括一个完整的磁盘没有显着的径向结构，过渡盘的内腔，一个磁盘与一个单一的间隙和中央连续峰，和磁盘与多个环和间隙。这种多样性来源于：（1）盘中粘性传输的水平，它决定了行星可以打开的间隙的数量;（2）由凝聚、碎裂和径向漂移决定的颗粒的大小和空间分布，这反过来又影响了盘在（亚）毫米波长下的发射率;（3）用于观察盘的角分辨率。特别是，我们的研究结果表明，具有相同的底层气体分布的磁盘可以有非常不同的晶粒尺寸/空间分布，从而出现在连续，这取决于凝聚，破碎和径向漂移之间的相互作用。这表明，适当的治疗晶粒生长必须包括在模型的原行星盘有关连续属性和互补的分子线观测是非常需要的，除了连续观测，以揭示磁盘的真实性质。事实上，一个单一的行星可以产生不同的磁盘形态强调需要寻找更直接的，本地化的签名的行星，以确认（或争议）的行星起源所观察到的环状子结构。
2018-08-30 astro-ph.EP
Tracking Dust Grains During Transport and Growth in Protoplanetary Disks
原行星盘是动态物体，其中的尘埃颗粒和气体预计会在很长的距离内重新分布。这种重新分布的证据在其他原行星盘和我们自己的太阳系中都有发现，高温物质被认为起源于靠近中心恒星的寒冷区域，在盘的外部区域。虽然模型已经表明这种重新分布是可能的，通过各种机制，这些模型通常忽略了可能的增长，通过颗粒之间的碰撞，将发生在运输过程中的固体。在这里，我们调查的相互作用的凝聚和径向和垂直运输的固体在原行星盘，考虑的情况下，增长是有限的反弹或破碎。我们发现，在所有情况下，生长有效地限制了物质向外携带或在距离恒星很远的地方保存的能力。这是由于固体被纳入大的聚集体，在气体拖曳的作用下迅速向内漂移。我们讨论了混合在原行星盘的影响，以及如何在外盘高温材料的保存可能需要的结构或向外流动的模式，以避免他们失去通过径向漂移。
2019-10-01 astro-ph.EP
Planetary Migration in Protoplanetary Disks
已知的系外行星群显示出多种多样的轨道结构，解释这种结构的起源是行星形成理论的一个主要挑战。年轻行星和它们的原行星盘之间的引力相互作用提供了一种在形成时期形成行星轨道的方式。原行星与行星之间的相互作用受到驱动原行星盘演化的结构和物理过程的强烈影响。在这篇评论中，我们专注于如何磁盘行星的相互作用驱动迁移的行星时，不同的假设是关于角动量传输的物理，以及它如何驱动吸积流的原行星盘模型。特别是，我们认为移民光盘：（i）吸积流出现，因为湍流扩散传输角动量;（ii）层流吸积流被限制在薄，电离层附近的磁盘表面和驱动发射的磁离心风，与中平面是完全惰性的;（iii）层流吸积流遍及盘的整个柱密度，并且由大尺度水平和垂直磁场的组合驱动。
2018-04-27 astro-ph.EP
Photoevaporation from Inner Protoplanetary Disks Confronted with Observations
本研究通过能量守恒、X射线穿透冷却、热化学耦合及禁线电离约束，结合半解析积分，论证内盘观测风不能由光致蒸发解释。
2025-02-06 astro-ph.EP
The impact of dynamic pressure bumps on the observational properties of protoplanetary disks
在过去的几年里，对原行星盘的大型（亚）毫米测量已经很好地限制了盘的人口统计，如它们的毫米光度，光谱指数和盘半径。此外，一些高分辨率的观测揭示了盘状尘埃连续体中丰富的子结构。最突出的是环状结构，可能是由于压力颠簸捕获尘埃颗粒。然而，这些隆起的起源和特征需要进一步研究。本工作的目的是研究动态压力颠簸如何影响原行星盘的观测特性。我们进一步的目标是区分行星与纬向流的压力隆起的起源。我们进行一维的气体和尘埃演化模拟，建立模型，不同的压力颠簸功能。我们随后运行辐射转移计算，以获得合成图像和不同数量的观测。我们发现，最外层的压力隆起决定了不同毫米波长的尘埃盘的大小。我们模拟的尘埃阱需要形成得早（< 0.1百万年），快（在粘性时间尺度上），并且必须长寿命（>百万年），以获得观测到的高毫米光度和低光谱指数的磁盘。虽然行星碰撞模型可以再现这些观测值，而不管不透明度的处方，最高的不透明度是需要的纬向流碰撞模型是符合观测。我们的研究结果有利于行星-在纬向流-起源的压力颠簸和支持的想法，行星形成已经发生在早期的0-1级阶段的拱盘。通过其最外层的压力隆起确定盘的有效尺寸也提供了一个可能的答案，为什么在最近的低分辨率调查中，盘在不同的毫米波长上似乎具有相同的尺寸。
2022-09-16 astro-ph.EP
Fizzy water ice in space: CO$_2$ adsorption, binding energies and its fate in a protoplanetary disk
Universitat Autònoma de Barcelona（巴塞罗那自治大学）；Università degli Studi di Torino（都灵大学）；RIKEN Pioneering Research Institute（理化学研究所先驱研究部）；Univ. Grenoble Alpes（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；Accademia delle Scienze di Torino（都灵科学院）
研究通过计算结合能分布，探讨二氧化碳在水冰上的吸附特性及其对原行星盘中气体和冰冻二氧化碳丰度及光谱特征的影响。
2026-05-13 astro-ph.EP
On the evolution of the CO snow line in protoplanetary disks
CO被认为是生命所必需的益生元分子的重要组成部分。因此，了解CO在太阳星云中以固态形式存在的位置对于了解生命的起源非常重要。我们模拟了原行星盘中CO雪线的演化。我们发现，目前观察到的CO雪线在我们的太阳系的位置，并在太阳系模拟TW水螅，不能解释一个完全湍流盘模型。与时间相关的磁盘模型，我们发现，包括一个死区（低湍流区域）可以解决这个问题。此外，我们得到了一个完全解析解的CO雪线半径晚盘演化时间。这将有助于未来的观测尝试，以描述人口统计学特征并预测系外行星的组成和可居住性。
2014-02-13 astro-ph.EP
Cometary compositions compared with protoplanetary disk midplane chemical evolution. An emerging chemical evolution taxonomy for comets
[摘要]随着越来越多的分子在许多彗星中被观察到，以及对原行星盘中平面化学演化的更好理解，可以在模型和观测之间进行比较，这可能会限制彗星的形成历史。一个$χ^{2}$ -方法被用来确定极大似然表面的14个不同的彗星，形成在一个给定的时间（高达800万年）和地点（超出CO冰线）在前太阳星云中平面。这是利用观测到的14颗彗星的挥发性丰度和从圆盘中面化学建模得到的挥发性丰度的演变来完成的。考虑到所有的父物种（10个分子）在一个假设重置初始化学的情况下，$χ^{2}$似然曲面显示了一个特征的轨迹在参数空间中形成的高可能性约30 AU在早期和12 AU在以后的时间为10颗彗星。这条痕迹大致追踪了CO冰线附近的时间。因此，所有彗星的形成历史都被限制在CO冰原附近，假设化学成分在前太阳星云早期部分重置。当考虑含碳、含氧和含硫分子（总共10个）时，以及当仅考虑含碳和含氧分子（总共7个）时，都发现了这一点。由于这14颗彗星以前并不属于相同的分类类别，因此这种化学限制可能被提议作为彗星的替代分类。根据这些彗星在盘化学演化过程中最有可能形成的时间，建议对14颗彗星的形成时间进行分类。
2019-07-25 astro-ph.EP
Preliminary Evidence That Protoplanetary Disks Eject More Mass Than They Retain
如果星际物体起源于原行星盘，它们可以用来校准这些盘喷射出的质量分数。星际天体1 I/`Oumuamua和2 I/Borisov的发现，加上流浪行星的统计数据，使得可以校准锁定在大小范围为$\sim 10^{4} - 10^{9} \; \mathrm{cm}$的星际天体中的质量。在这里，我们表明，至少需要恒星质量的$\sim 10\%$产生的星际天体的观察人口，与95\%的置信区间跨越$\sim 2\% - 50\%$。我们将这个量称为最小喷射分数（MEF），代表了对行星系形成的新约束，该约束要求每颗恒星需要处理的质量比最小质量太阳星云（MMSN）模型中的质量多一个数量级。未来发现的星际物体与LSST上的维拉C。鲁宾天文台将对我们的预测进行测试，并改进统计数据。
2021-08-30 astro-ph.EP
Shadows cast by a warp in the HD 142527 protoplanetary disk
对原行星盘空隙的详细观察揭示了驱动当前对星周盘研究的结构。一个这样的特征是沿着HD 142527系统的外盘看到的两个强度零点，这在偏振差分成像中特别好地跟踪。在这里，我们提出，这些阴影投下的内部磁盘。就H波段的单位不透明度表面而言，内外盘都很厚，因此阴影的形状和方向会影响系统的三维结构。在参数盘模型上的辐射转移预测允许我们得出结论，内外盘之间的相对倾角为70 ± 5 °。这一发现挖掘了拱星盘高对比度成像的潜力，并对有间隙盘的气体动力学以及阴影区域的物理条件产生影响。
2014-12-16 astro-ph.EP
Multiple Spiral Arms in Protoplanetary Disks: Linear Theory
最近对原行星盘的观测，以及对行星盘相互作用的模拟，都表明一颗行星可能会激发盘中的多个旋臂，这与之前基于线性理论（预测单臂密度波）的预期相反。我们重新评估的起源多臂的线性理论的框架内，通过解决全球二维响应的非正压磁盘轨道行星。我们表明，形成的第二个手臂的内盘，在大约一半的轨道半径的行星，是一个强大的预测线性理论。这个旋臂在行星轨道半径的十分之几处变得比主旋臂更强。几个额外的，较弱的螺旋臂也可能形成在内盘。相反，次级旋臂不太可能在外盘中形成。我们的线性计算，充分占的相位和振幅的扰动的全局行为，一般支持最近提出的WKB相位参数的二次臂的起源（所造成的复杂性的建设性干扰的方位角谐波的扰动在不同的半径）。我们提供的分析参数表明，一个单一的螺旋唤醒分裂成多个武器的过程是一个通用的线性结果，在差分旋转磁盘的波传播。它不是唯一的行星驱动波，也发生在螺旋尾流的线性计算自由传播，没有外部扭矩。这些结果对于理解原行星盘中多环和多隙的形成具有重要意义。
2019-03-18 astro-ph.EP
Planet formation in stellar binaries I: planetesimal dynamics in massive protoplanetary disks
大约$20\%$的径向速度调查发现的系外行星居住在恒星双星。为了弄清它们的起源，我们必须了解双星系统内原行星盘中的微行星的动力学。标准的描述，只占气体阻力和引力的伴星已受到挑战，最近的原行星盘的引力被证明在星子动力学中起着至关重要的作用。另一个复杂的现象是双星系统中的原行星盘倾向于偏心，从而引起额外的星子偏心率激发。在这里，我们第一次解析地探讨了双星如$α$ Cen和$γ$ Cep在（1）偏心原行星盘的重力，（2）由于（共面）偏心伴星的扰动，和（3）气体阻力的联合作用下的星子的长期动力学。我们得到明确的解决方案的行为的星子偏心率${\bf e}_p$在非旋进磁盘（和旋进磁盘在一定的限制）。我们得到了星子相对速度分布的解析形式，这是理解它们碰撞演化的关键输入。盘引力强烈地影响相对速度，并且倾向于将以最高速度与可比物体碰撞的微行星的大小推到小值，$\sim 1$ km。我们还发现，在偏心的原行星盘approximally对齐的双星轨道的星子碰撞在较低的相对速度比在错位磁盘。我们的研究结果突出了一个决定性的作用，磁盘重力在双星的微行星动力学。
2014-08-21 astro-ph.EP
Structured Distributions of Gas and Solids in Protoplanetary Disks
最近对原行星盘的空间分辨观测揭示了大量的子结构，包括同心环和间隙、内腔、错位、螺旋臂和方位角不对称。这是自原恒星和行星VI以来原行星盘研究的重大突破，正在重塑行星形成的领域。然而，尽管对原行星盘中亚结构的成像能力一直在稳步提高，但许多亚结构的起源仍然存在很大争议。气体和固体在原行星盘中的结构化分布可能反映了物理过程的结果，包括行星的形成。然而，观察到的原行星盘人口之间的不同属性，例如，在尘埃分布的环和间隙的数量和径向位置，表明控制过程可能会有所不同磁盘和/或结果可能是敏感的恒星或磁盘的属性。本文综述了原行星盘子结构的观测结果，对解释观测到的原行星盘子结构的各种过程进行了全面的理论综述，比较了现有的理论预测和观测结果，并指出了未来的研究方向，以区分不同的起源。（4）讨论最新原行星盘观测对原行星盘和行星形成理论的启示。
2023-01-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Unveiling the Chemical Complexity and C/O Ratio of the HD 163296 Protoplanetary Disk: Constraints from Multi-line ALMA Observations of Organics, Nitriles, Sulfur-bearing, and Deuterated Molecules
National Institute of Science Education and Research（印度科学教育研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立学院）；University of Michigan（密歇根大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）；Jet Propulsion Laboratory（喷气推进实验室）；Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics（中央研究院天文及天文物理研究所）；Max Planck Institute for Astronomy（马克斯·普朗克天体物理学研究所）；National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）；SOKENDAI（综合研究大学院大学）
本研究利用多波段ALMA观测及DRive、PEGASIS代码，约束HD 163296原行星盘分子分布与C/O比（最佳值1.1），揭示DCO+三环亚结构，给出NH2CHO和HNCO柱密度上限，为行星形成化学提供关键数据。
2025-11-14 astro-ph.EP astro-ph.GA
Chemical complexity in protoplanetary disks in the era of ALMA and Rosetta
彗星提供了对原始太阳星云中物质的分子组成和复杂性的独特见解。Rosetta任务的最新结果，目前正在原位监测彗星67 P/Churyumov-Gerasimenko，以及ALMA（阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列），已经证明了一个诱人的联系之间的化学复杂性，现在证实在磁盘（通过检测气相CH 3CN; Oberg et al. 2015），并在67 P表面得到证实（Goesmann et al. 2015），提出了关于这些物种的化学起源（云或遗传与盘合成）的问题。从天体化学模型的一个原行星盘的结果，其中包括复杂的化学，并假设简单的冰只继承了从父分子云。模型结果与Philae/COSAC在67 P表面观察到的几种COM的丰度非常一致。由原行星盘继承的主要是简单冰的宇宙射线和X射线诱导的光处理足以产生类似于在彗星中观察到的化学复杂性。这表明在67 P表面探测到的冰状COMs可能有一个盘状起源。结果还表明，内部暖盘大气中含有丰富的气相CH 3CN，其中热气相化学占主导地位，并可能消除冰的化学特征。因此，CH 3CN可能不是一个明确的示踪剂的复杂的有机冰水库。然而，需要更好地了解CH 3CN的热气相化学才能证实这一初步结论。
2016-05-26 astro-ph.EP
A Herschel view of protoplanetary disks in the $σ$ Ori cluster
我们提出了新的赫歇尔PACS观测的32 T金牛星在年轻的（$\sim$ 3百万年）$σ$猎户座集群。我们的大多数天体都是K & M星，在24 $μ$ m处有很大的过剩。我们使用D'Alessio等人（2006）的辐射吸积盘模型，将其光谱能量分布与我们的观测数据进行比较。我们得出以下六个结论。(i)观察到的磁盘是一致的辐照吸积盘系统。(ii)我们的大多数物体（60%）可以用来自磁盘上层的显着尘埃消耗来解释。(iii)同样，我们的对象中有61%可以用大磁盘大小（$\rm R_{\rm d} \geq$ 100 AU）建模。(iv)我们的圆盘质量在0.03到39 $\rm M_{Jup}$之间，其中35%的物体的圆盘质量低于1木星。虽然这些是下限，但在金牛座中存在的高质量（PDMATHAMR 0.05 M $_{\odot}$）盘缺失。(v)通过假设在星团中心最亮的恒星周围的物体均匀分布，我们发现80%的圆盘暴露在$300 \leq G_{0} \leq 1000$的外部FUV辐射下，这种辐射足以使较近的圆盘的外边缘光蒸发。(vi)在距离$σ$ Ori 0.6 pc的范围内，我们在我们的一个大圆盘（SO 662）的光谱中发现了[NII]的禁止发射线，但在我们的任何一个小圆盘中都没有发射。这表明这个物体可能是光蒸发盘的一个例子。
2016-07-05 astro-ph.EP
The First Detection of 13C17O in a Protoplanetary Disk: a Robust Tracer of Disk Gas Mass
气体质量的测量对于确定原行星盘的行星形成潜力是必要的。罕见的CO同位素的观测通常用于确定盘气体质量;然而，如果线发射是光学厚，这将导致低估盘质量。利用ALMA首次在原行星盘中探测到最稀有的稳定CO同位素13 C 17 O。我们比较我们的观察与现有的检测12 CO，13 CO，C18 O和C17 O在HD 163296磁盘。辐射转移模型使用以前的基准模型，并假设星际同位素丰度，显着低估了13 C17 O J=3-2线的积分强度。观测和模型之间的协调需要一氧化碳气体质量的全球增加3.5倍。这比以前使用C18 O估计的气体质量大2-6倍。我们发现，C18 O的发射是光学厚内的CO雪线，而13 C17 O的发射是光学薄，因此是一个强大的示踪剂的散装磁盘CO气体质量。
2019-08-14 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Dynamical detection of a companion driving a spiral arm in a protoplanetary disk
本文通过SPHERE对HD 100453的多历元观测，首次直接证实原行星盘旋臂由偏心伴星轨道运动驱动，并提出利用旋臂图样运动搜寻高对比度成像仪无法探测的隐藏行星。
2023-06-17 astro-ph.EP
Radial and vertical constraints on the icy origin of H$_{2}$CO in the HD 163296 Protoplanetary Disk
本研究通过 ALMA 观测 HD 163296 盘的 H$_2$CO 发射，结合径向、垂直和正仲比约束，发现其形成与冰冷起源和冷气相化学均一致，为揭示原行星盘有机物形成路径提供关键证据。
2024-05-24 astro-ph.EP
Spectrally resolved pure rotational lines of water in protoplanetary disks
我们提供了基于斯皮策IRS探测旋转水线而选择的围绕前主序星AS 205 N和RNO 90的两个原行星盘中水蒸气纯旋转线的地基高分辨率N波段光谱（Δv = 15 km/s）。在甚大望远镜上使用VISIR，我们光谱解析了个别谱线，并表明它们的宽度为30-60 km/s，与开普勒圆盘中半径为1 AU的起源一致。水线的宽度与4.67微米处的CO的水线的宽度相似，这表明中红外水线的半径相似。两个圆盘中水的旋转温度分别为540和600 K。然而，线比显示非LTE激励的证据，低激励线通量被过度预测的2维磁盘LTE模型。由于观测到的谱线数量有限，而且非LTE谱线的比例也有限，因此无法精确测量水的正/对位比，但AS 205 N的最佳估计值为正/对位= 4.5 +/- 1.0，显然排除了水的低温来源。光谱表明，旋转水线的高分辨率光谱是可行的，从地面，并进一步地面高分辨率光谱很可能显着提高我们的理解最近揭示了最近斯皮策观测的内盘化学。
2010-09-16 astro-ph.EP
Observational Signatures of Tightly Wound Spirals Driven by Buoyancy Resonances in Protoplanetary Disks
除了林德布拉德共振引起的螺旋外，行星还可以通过浮力共振产生一系列紧密缠绕的螺旋。浮力共振的激发取决于气体的热弛豫时间尺度。通过计算与热弛豫有关的各种过程（辐射、扩散和气尘碰撞）的时间尺度，我们发现原行星盘的表面层（$Z/R\gtrsim0.1$）和外盘（$R\gtrsim100$ au）的热弛豫受到不频繁的气尘碰撞的限制.因此，在原行星盘模拟中常见的等温状态方程或快速冷却的使用是不合理的。使用三维流体动力学模拟，我们表明，碰撞限制缓慢的热弛豫提供了有利的条件，浮力共振发展。浮力共振主要产生垂直运动，其幅度在$^{12}$ CO发射表面是木星质量行星的$100~{\rm m~s}^{-1}$的顺序，足够大，以检测使用分子线观测ALMA。我们生成合成观测，并描述开普勒减去矩图和速度通道图的浮力共振的特征。基于扰动的形态和大小，我们建议TW Hya中观察到的紧密缠绕的螺旋可能是由90 au的木星质量行星驱动的。我们讨论了如何非开普勒运动驱动的浮力共振可以从其他来源驱动的区别。我们认为，多条线跟踪不同的高度，具有足够高的空间/光谱分辨率和灵敏度，以分离所产生的近，远侧的磁盘发射的观测，将有助于限制非开普勒运动的起源。
2021-02-07 astro-ph.EP
Polar alignment of a protoplanetary disk around an eccentric binary
我们使用三维流体动力学模拟表明，一个最初轻度错位的circumbinary吸积盘周围的偏心二进制可以发展到一个方向，是垂直于轨道平面的二进制（极性对齐）。当圆盘演化到垂直状态时，它经历了升交点倾角和经度的节天平动振荡。圆盘内的耗散使振荡衰减。该过程在临界初始失准角以上操作，该失准角取决于双星的偏心率和磁盘的质量。对于0.5的二进制偏心率，该过程通常用于小于二进制质量的百分之几的盘质量和大于40度的初始倾斜角。这种演化对偏心双星系统周围的行星形成有重要的意义。
2017-02-02 astro-ph.EP
Protoplanetary disk rings and gaps across ages and luminosities
自从发现HL Tau盘的多环结构以来，ALMA数据表明，许多（如果不是全部的话）原行星盘的尘埃连续辐射由环和间隙组成，无论它们的光谱型或年龄如何。迄今为止，这些差距的根源仍不清楚。我们提出了一个样本研究的16个磁盘与多个环状结构的连续，使用已公布的ALMA档案数据，比较它们的形态和间隙的位置在一个系统的方式。这16个目标的范围从早期到晚期类型的恒星，从<0.5 Myr to >10百万年，从~0.2到40 L_Sun，包括完整的和过渡的磁盘清除内部尘埃腔。恒星年龄是用新的盖亚距离修正的。间隙位置使用对强度分布的简单径向拟合来导出。利用辐射转移模型，计算了温度分布。间隙半径通常不对应于最常见分子的雪线的轨道半径。雪线模型作为多环系统的共同起源可能被丢弃。此外，在可能与行星共振有关的间隙位置中没有系统的趋势。最后，样品中最古老的盘的外半径减小，这表明如果多环盘以类似的方式演化，外部尘埃环要么随着气体消散，要么成长为星子带。
2019-01-30 astro-ph.EP
Chemical Feedbacks of Pebble Growth: Impacts on CO depletion and C/O ratios
对原行星盘的观测揭示了它们是复杂和动态的，气体和尘埃的垂直和径向运输与化学和行星形成同时发生。以前的原行星盘模型主要关注静态盘中气体和尘埃的化学演化，或化学惰性盘中固体的动力学演化。在本文中，我们提出了一个新的一维方法模拟卵石生长和化学同时进行。气体和小尘埃颗粒可以垂直扩散，连接圆盘所有高度的化学物质。卵石被认为是由中面周围的尘埃形成的，继承了这个位置的冰的成分。我们提出了这个模型的结果后，1万年的磁盘周围的1 $M_\odot$星在不同的位置内和外的CO雪线的演变。我们发现，对于一个湍流盘（$α= 10^{-3}$），CO是耗尽从表面层的磁盘大约1-2个数量级，与观测的原行星盘。这是通过冰封存和降低紫外线不透明度的结合来实现的，两者都是由卵石生长驱动的。此外，我们发现通过卵石生长和封存的冰物种的选择性去除可以增加气相C/O比的值约为1。然而，我们的模型是无法产生的C/O值$\sim$ 1.5-2.0推断从原行星盘的观测，这意味着选择性封存冰是不足以解释C/O比$>1$。
2022-02-01 astro-ph.EP
Surviving the Heat: multi-wavelength analysis of V883 Ori reveals that dust aggregates survive the sublimation of their ice mantles
通过对 V883 Ori 的多波段 ALMA 观测与尘埃演化模拟，发现厘米级尘埃聚集体能在水冰升华中存活，表明尘埃聚集体对剧烈加热具有适应性，可能影响雪线内侧干燥星子的形成路径。
2023-12-04 astro-ph.EP
Influence of grain growth on CO2 ice spectroscopic profiles : Modelling for dense cores and disks
星际尘埃颗粒在稠密的云和原行星盘的增长，即使是温和的，影响所观察到的星际冰的配置文件，只要一个显着的部分尘埃颗粒是在所考虑的波长的波矢量的大小范围内。在分析冰剖面之前进行的连续基线校正影响随后的分析，因此影响估计的冰组成，通常通过使用薄膜冰混合物光谱的带拟合获得。我们模拟了晶粒生长对冰地幔光谱剖面的影响，重点是CO2，看看它如何影响星际冰地幔光谱分析和解释。本文利用离散偶极子近似法计算了由椭球形硅酸盐核和水、二氧化碳冰幔组成的颗粒分布的质量吸收系数。还计算了其他一些冰幔成分。我们探讨了从稠密的云的尺寸分布演化模拟晶粒生长的第一步，尺寸为3微米。将计算结果注入到RADMC-3D球形云和原行星盘模板的全散射辐射转移模式中，反演了可观测的光谱能量分布。我们专注于计算的CO2反对称拉伸模式冰带轮廓在4.27微米，晶粒生长的一个有意义的指标。红外线空间观测站和Akari卫星观测到的致密核的剖面已经显示出可能指示中等颗粒生长的剖面，JWST对高倾角原行星盘的观测应该呈现扭曲的剖面，这将限制尘埃生长的程度。尘埃粒度分布越是演化，提取冰幔成分就越需要理解并考虑颗粒生长。
2022-07-19 astro-ph.EP astro-ph.GA physics.space-ph
ALMA observations of a misaligned binary protoplanetary disk system in Orion
我们提出了ALMA观测猎户座的宽双星系统，预计分离440 AU，其中我们检测到每个恒星周围的原行星盘的亚毫米辐射。这两个圆盘看起来质量适中，并且在CO 3-2，HCO+ 4-3和HCN 3-2中具有强的线发射。此外，在一个磁盘中检测到CS 7-6。对于每条谱线中的两个圆盘，谱线与连续谱的比值是相似的。从每个磁盘上的速度梯度，我们限制了中心恒星的质量，并显示出与光学红外光谱的一致性，两者都表明了高质量比~9。系统速度之间的微小差异表明双星的轨道平面接近于面对面，投影盘旋转轴之间的角度非常大，约为72度，表明系统不是由单个大质量盘或刚性旋转的云核形成的。这一发现，增加了相关的证据，从磁盘几何形状在其他系统中，原恒星外流，恒星旋转，和类似的最近ALMA的结果，表明湍流或动力学相互作用的小尺度远低于分子核心在恒星形成的早期阶段。
2014-10-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the conditions for warping and breaking protoplanetary discs
本文通过模拟倾斜环双星盘，揭示原行星盘发生断裂需满足质量比 μ > 0.1 且倾角 i ≳ 40° 等条件，并指出断裂半径随时间变化且与盘性质无简单关系。
2023-08-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Gas Phase Ion Species Released During Grain Collisions: Implications For Protoplanetary Disks
University of Duisburg-Essen（杜伊斯堡-埃森大学）
本研究通过质谱法检测晶粒碰撞释放的分子，发现碰撞会释放水等吸附物，为原行星盘摩擦电离的重要性提供了实验支持。
2026-08-03 astro-ph.EP
Chemistry across dust and gas gaps in protoplanetary disks: modelling the co-spatial molecular rings in the HD 100546 disk
本研究模拟HD 100546原行星盘的分子环，发现其与尘埃环共空间的特征或源于径向变化的C/O比、浅气体间隙及减弱的紫外背景，且CN等自由基并非气体间隙深度的良好示踪物。
2024-05-16 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Filament formation due to diffusive instabilities in dusty protoplanetary disks
该研究在原行星盘中发现一种新的局部扩散不稳定性，可解释流不稳定性模拟中普遍出现的丝状结构，并提出了一个垂直平均模型来研究其机制。
2024-08-21 astro-ph.EP
Residence Times of Particles in Diffusive Protoplanetary Disk Environments II. Radial Motions and Applications to Dust Annealing
彗星和原行星盘外部区域的结晶颗粒的起源仍然是个谜。有人认为，这种颗粒是通过在原行星盘的热的内部区域中对无定形前体进行退火而形成的，在那里发现了这种转变所需的温度，然后通过一些动力学手段向外传输。在这里，我们开发了一种方法来跟踪尘埃颗粒会采取通过扩散原行星盘的路径，并检查粒子会看到超过10 $^{6}$年的时间周期在动态盘的环境的类型和范围。然后，我们结合这个模型与三个退火定律，研究如何动态演变的非晶晶粒将导致他们的物理结构调整和交付到磁盘的各个区域。研究发现，“兄弟粒子”--那些在给定的时间段内位于同一位置的粒子--通过磁盘采取广泛的独特和独立的路径到达那里。虽然高温可以持续在磁盘很长一段时间，我们发现，这些晶粒被运送到磁盘的寒冷的外部区域主要是退火的前几个$\times10^{5}$年的磁盘历史。这表明，外盘中的晶粒结晶度将在早期确定，并在盘的历史中保持不变，与最近的天文观测一致。
2011-08-24 astro-ph.EP
Planet-driven spiral arms in protoplanetary disks: I. Formation mechanism
原行星盘的模拟显示，一颗行星可以激发一个以上的旋臂，这可能解释了最近在某些系统中观察到的多个旋臂。本文解释了行星激发原行星盘中多旋臂的机制。与先前的推测相反，当行星质量足够小时，主旋臂和附加旋臂的形成可以被理解为一个线性过程。行星与圆盘中的周转振荡共振相互作用，在林德布拉德共振周围发射螺旋波模式。当一组波模同相时，它们可以彼此相长干涉并产生旋臂。可以形成多于一个的旋臂，因为对于不同的波模式组可以发生这种相长干涉，其中螺旋臂的确切数量和发射位置取决于行星质量以及盘温度分布。随着行星质量的增加，非线性效应变得越来越重要，导致螺旋臂具有更强的冲击力，从而具有更大的俯仰角。这在主臂和附加臂中是共同的。当一颗行星有足够大的质量时（对于$(h/r)_p=0.1$来说，$\gtrsim$的热质量是3），只有两个旋臂在它的轨道内部形成。对于质量较小的行星来说，形成第三旋臂的波模与主旋臂合并。我们对旋臂形成的理解的提高可以为观察到的原行星盘中旋臂的起源提供重要的见解。
2017-12-27 astro-ph.EP
Protoplanetary Disk Heating and Evolution Driven by the Spiral Density Waves
一些原行星盘在散射光下的高分辨率成像显示，存在着明显振幅的全球螺旋臂，可能是由大质量行星或恒星伴星激发的。假设这些武器的密度波，演变成螺旋冲击，我们评估其对热力学，吸积和全球的磁盘演变的影响。我们推导出的直接（不可逆）加热，角动量输运，和质量吸积率引起的磁盘冲击的任意强度的解析表达式。我们发现这些过程是非常敏感的冲击振幅。集中在中等强度的波（密度跳跃的冲击$ΔΣ/Σ\sim 1$），我们表明相关的磁盘加热是可以忽略不计的（在$\sim 1\%$水平的能量预算）在被动的，照射的原行星盘上$\sim 100$ AU尺度，但变得重要的几个AU从恒星。与此同时，激波加热可能是激变变星、恒星X射线双星和超大质量黑洞双星盘中的一个重要（甚至是主导）能源，主要由粘性耗散加热。由整体螺旋激波引起的质量吸积相当于（或超过）由于粘性应力引起的质量流入。在$\sim 100$ AU的$\lesssim 0.5$ Myr中，以突出的全球螺旋为特征的原行星盘必须迅速演变。直接上限的磁盘演变的时间尺度可以建立通过测量的重力扭矩，由于从成像数据的螺旋臂。我们的研究结果表明，无论其起源，全球螺旋波必须是重要的代理商的原行星盘的演变。它们可能是盘扩散的一种有效机制，并可能与过渡盘现象有关。
2016-01-12 astro-ph.EP
