Radiative grain alignment in protoplanetary disks: Implications for polarimetric observations
我们应用辐射力矩(RAT)的理论研究围绕T-Tauri星的原行星盘的对齐和执行3D辐射转移计算提供预期的偏振辐射的地图进行比较与观测,如ALMA。我们重新考虑了预期在原行星盘中的大颗粒的颗粒排列问题,发现中平面处的mm尺寸的颗粒不与磁场对齐,因为这样的大颗粒的拉莫尔进动时间尺度变得比气体阻尼时间尺度长。因此,对于这些晶粒,RAT理论预测,取向轴是由晶粒相对于辐射通量的进动决定的。因此,我们预期,对于正面圆盘,偏振将在方位角方向上。它还表明,如果尘埃颗粒有超顺磁性夹杂物,磁场对齐是可能的(亚)微米颗粒在磁盘的表面层,这可以通过中红外偏振观测测试。
2017-03-09 astro-ph.EP
Two-Dimensional Study of the Propagation of Planetary Wake and the Indication to Gap Opening in an Inviscid Protoplanetary Disk
利用二维局域剪切片模型,分析了含原行星的无粘原行星盘中间隙形成的物理过程。螺旋密度波由行星激波发射,波携带的角动量被传递到背景流中。角动量的交换会影响行星附近的质量通量,从而在行星轨道周围形成一个密度不足的区域或间隙。我们首先进行弱非线性分析表明,由密度波的冲击耗散所形成的特定涡度可以是行星附近的质量通量的来源,并且即使对于低质量行星也可以打开间隙,除非行星的迁移是实质性的。然后,我们进行高分辨率的数值模拟,以检查分析的考虑。通过比较能隙开放时间尺度和I型迁移时间尺度,我们提出了一个与以往研究有质的不同的关于行星轨道周围欠密区形成的判据.如果我们将I型迁移时间尺度的标准值结合起来,行星形成倾角所需的最小质量是以前研究的两倍,但是如果在圆盘中有一个I型迁移停止的位置,它可以小得多。
2010-09-25 astro-ph.EP
Protoplanetary disks including radiative feedback from accreting planets
虽然最近的观测进展集中在检测由于嵌入的原行星的热发射的紧凑区域,需要进一步的理论预测,以了解行星形成辐射反馈的原行星盘的响应。这对于预测环行星际区域的可观测性特别重要。在这项工作中,我们使用2D流体动力学模拟研究的粘性原行星盘,其中一个发光的小行星质量的行星嵌入的演变。我们使用的能量方程,其中包括辐射加热的行星作为一个额外的机制,行星形成反馈。几个模型计算行星光度范围从$10^{-5}$到$10^{-3}$太阳光度。我们发现,行星的辐射反馈增强了磁盘的吸积率在行星的轨道半径,产生一个更热,更明亮的行星周围,独立的处方用于模拟磁盘的湍流粘度。我们还估计了我们的行星光度范围内的行星反馈的热签名,发现一个纯粹的主动盘,没有被动加热的发射光谱,在红外线明显修改。我们模拟了HD 100546周围的原行星盘,其中一颗行星伴星位于距离恒星约68 au处。假设该行星质量为5木星质量,光度为$\sim 2.5 \times 10^{-4} \, L_\odot$,我们发现该行星的辐射反馈使其$\sim 5$ au环行星盘的光度从$10^{-5} \, \rm L_\odot$(无反馈)增加到$10^{-3} \, \rm L_\odot$,对应于辐射传输计算后在$L^\prime$波段的$\sim 1 \, \rm mJy$的发射,该值与HD 100546 b的观测值吻合较好.
2015-05-13 astro-ph.EP
Global hydromagnetic simulations of a planet embedded in a dead zone: gap opening, gas accretion and formation of a protoplanetary jet
我们提出了全球流体动力学和磁流体动力学(MHD)模拟与网格细化吸积行星嵌入在原行星盘(PPD)。磁化盘包括取决于上覆质量柱的欧姆电阻率,导致湍流表面层和中平面附近的死区。主要结果是:(1)Hill球中的吸积流在流体动力学和MHD模型中本质上是三维的。向地球的净流入主要是高纬度流动。环行星盘(CPD)形成。它的中平面以一种模式向外流动,该模式的细节在模型之间有所不同。(ii)间隙打开磁耦合和点燃的死区附近的行星,导致随机吸积,准湍流在希尔球和CPD的结构显示出高水平的变化。(iii)磁化气体在旋转CPD上的平流产生螺旋场,该螺旋场发射磁离心驱动的流出。在一个特定的时期,观察到一个高度准直的单侧喷流。(iv)CPD的表面密度为$\sim30{\rm\,g\,cm^{-2}}$,小到足以产生显著的电离和湍流。(v)在MHD模拟中,行星上的吸积速率达到一个稳定值$8 \times 10^{-3} {\rm M_\oplus yr^{-1}}$,在粘性流体动力学模拟中也是类似的。我们的研究结果表明,气体吸积到一个正在形成的巨行星内的磁化PPD死区允许快速增长从土星木星的质量。这些结果不仅与巨行星形成有关,而且对气体巨行星周围规则卫星的形成具有重要意义。
2013-10-17 astro-ph.EP
Density Waves Excited by Low-Mass Planets in Protoplanetary Disks I: Linear Regime
嵌入在原行星盘中的行星激发的密度波在行星迁移和间隙打开过程中起着核心作用。我们进行了二维剪切片模拟研究的线性政权波的演变与基于网格的代码雅典娜,并提供详细的比较与理论预测。选择低质量行星(在1天文单位时低至约0.03地球质量)和高空间分辨率(每标度高度256个网格点)来减轻波非线性的影响。为了补充现有的数值研究,我们专注于主要的物理变量,如波的空间分布,扭矩密度,和波携带的角动量通量,而不是次要的量,如行星迁移率。我们的研究结果表明,在物理和傅立叶空间的百分比水平与理论一致。发现并讨论了远离行星的转矩密度符号变化等新现象。此外,我们探讨的数值算法的效果,并发现,高精度,高分辨率,和一个准确的行星势是至关重要的,以实现良好的协议与理论。我们发现,使用一个太大的时间步长,没有适当解决的动力学时间尺度周围的行星产生不正确的结果,并可能导致虚假的间隙开放。违反这一要求的行星迁移和间隙开放的全球模拟可能会受到虚假效应的影响,例如导致不正确的行星迁移速率和间隙开放质量。
2011-10-14 astro-ph.EP
Influence of planetary gas accretion on the shape and depth of gaps in protoplanetary discs
众所周知,巨大的行星有能力在其诞生的气态原行星盘上打开深深的缝隙。然而,目前还不清楚气体在不断增长的行星上的吸积如何影响它们不断增长的间隙的形状和深度。我们用Fargo-2D 1D代码进行了等温流体动力学模拟,该代码假设行星在0.1至260 AU的完整圆盘内吸积气体。气体吸积程序使用一个汇细胞的方法,其中不同的吸积率是用来应付广泛的气体吸积率在文献中引用。我们发现,行星气体吸积率增加较大的磁盘长宽比和更大的粘度。我们的主要结果表明,气体吸积对间隙开放质量有重要影响:我们发现,当圆盘对行星质量的变化反应缓慢时(即,在低粘度下),间隙打开质量与行星吸积速率成比例,较高的气体吸积速率导致较大的间隙打开质量。另一方面,如果盘响应时间短(即,在高粘度下),然后气体吸积帮助行星雕刻出一个很深的缺口。因此,较高的行星气体吸积速率导致较小的间隙开放质量。我们的研究结果有重要的影响,从光盘观测的行星质量的推导:根据行星气体吸积率,从ALMA观测导出的质量可能会关闭高达2倍。我们讨论的结果,在间隙开放质量的变化对行星系的演化的基础上的大钉方案的例子。行星的气体吸积也会影响恒星的气体吸积,由于存在气体吸积行星,影响很小。
2020-11-29 astro-ph.EP
Radiative scale-height and shadows in protoplanetary disks
行星形成于年轻的星周盘,称为原行星盘。然而,在原地捕捉行星形成仍然很困难。尽管如此,从最近的ALMA/SPHERE数据来看,在年轻恒星周围的盘中已经发现了直接和间接存在嵌入行星的令人鼓舞的证据:共同移动的点源,引力扰动,环,空腔以及投射在盘上的发射凹陷或阴影。这些观测的解释需要一个强大的物理框架来推导复杂的磁盘几何。特别是,原行星盘模型通常假设气体压力标度高度由声速与方位角速度之比$H/r = c_{s\rm }/v_{\rm k}$给出。通过这样做,\textit{radiative}压力场往往被忽略,这可能导致对这种盘的真实垂直结构的误解。我们遵循的气体盘嵌入木星质量的行星通过流体动力学模拟的演变,计算磁盘的尺度高度,包括辐射压力,这是来自恒星大气理论的概括。我们专注于辐射压力的垂直影响,在附近的环行星盘,那里的温度可以达到$\gtrsim 1000$ K的吸积行星,辐射力可以克服来自行星的引力。辐射压力效应在原行星位置产生了一个垂直的光学厚气柱和尘埃,在散射光中投射出阴影。这一机制可以解释在年轻恒星周围的一些圆盘中观察到的特殊照明模式,如HD 169142,其中检测到移动的阴影,或者在AB Aur和CT Cha等系统中观察到的极高纵横比$H/r \sim 0.2$。
2021-02-04 astro-ph.EP
Effects of Radiative Diffusion on the Dynamical Corotation Torque in Three-Dimensional Protoplanetary Disks
由马蹄形轨道变形引起的动力学共转力矩以及背景盘中的涡度梯度对确定低质量行星的轨道迁移速率和方向具有重要意义。之前的二维研究预测动态共转扭矩为正,从而减缓了行星向内迁移的速度。相反,最近的三维研究表明,浮力共振使动力学共转力矩为负,加速向内迁移。在本文中,我们研究的依赖性的动力学共转力矩的热输运使用三维模拟。我们首先表明,我们的结果与以前的三维研究时,磁盘是完全绝热的。然而,在更现实的辐射盘,辐射扩散抑制浮力共振显着,特别是在高海拔地区,并产生一个积极的动力学共转扭矩。这就解释了绝热盘中负动力学共转力矩引起的快速迁移问题。我们的研究结果表明,辐射扩散与恒星辐射和吸积加热一起需要准确地描述低质量行星的迁移。
2022-09-12 astro-ph.EP
Low mass planets in protoplanetary disks with net vertical magnetic fields: the Planetary Wake and Gap Opening
采用非分层局部剪切盒近似的三维数值模拟方法,研究了在净垂直磁场作用下,低质量行星在气态原行星盘中的尾迹和间隙打开,该磁场通过磁旋转不稳定性(MRI)驱动磁流体动力学(MHD)湍流.尾流,这是激发的行星,是由类似于在无粘性流体动力(HD)磁盘尾流阻尼冲击阻尼。冲击阻尼的角动量沉积打开了MHD湍流磁盘和无粘HD磁盘的差距,即使是低质量的行星,在矛盾的“热标准”的差距开放。为了测试“粘性标准”,我们比较了MRI湍流磁盘中的间隙特性,在粘性HD磁盘具有相同的应力,并发现,相同的质量的行星打开一个显着更深,更宽的净垂直通量磁流体磁盘的间隙比粘性HD磁盘。这种差异是由于磁场有效传输到MRI磁盘中的间隙区域,导致间隙内的有效α更大。因此,在间隙上,麦克斯韦应力分布比间隙密度分布更平滑,并且需要更深的间隙以使麦克斯韦应力梯度平衡行星扭矩密度。我们还证实了MHD磁盘中靠近行星的大的多余扭矩,并发现MRI产生的长寿命密度特征(称为带状流)可以影响行星迁移。与以往的净环向磁通/零磁通MHD模拟结果的比较表明,磁场的几何形状在间隙打开过程中起着重要的作用。总体而言,我们的研究结果表明,在现实的原行星盘中,低质量行星通常会产生间隙,并警告使用恒定的α粘度来模拟原行星盘中的间隙。
2013-02-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Gap Opening in Protoplanetary Disks: Gas Dynamics from Global Non-ideal MHD Simulations with Consistent Thermochemistry
本文通过2D全球非理想MHD模拟研究行星在原行星盘中开启环隙的气体动力学,发现环隙中磁通量集中且电离度更高,磁场驱动快速子午环流,并提供了扩散率拟合公式供未来3D模拟使用。
2023-06-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Disc-protoplanet interaction Influence of circumprimary radiative discs on self-gravitating protoplanetary bodies in binary star systems
上下文到目前为止,在拥有两颗恒星的系统中已经发现了60多颗行星,其中一些具有小至20 au的双半长轴。众所周知,在这样的系统中,行星的形成受到恒星成分的强烈影响,因为原行星盘和其中的粒子暴露在双星的引力影响下。然而,关于自引力原行星体如何影响辐射的环主星盘的演化的问题仍然是开放的。目的。我们提出了我们的二维流体动力学的GPU CPU代码和研究的相互作用的数千个自引力粒子的粘性和辐射环主星盘内的双星系统。据我们所知,这个程序是目前唯一一个能够处理这么多粒子并计算它们彼此之间以及对圆盘的影响的程序。方法.我们进行了流体动力学模拟的拱星盘假设的二元系统是共面的。我们的基于网格的交错网格代码依赖于ZEUS-2D的想法,在ZEUS-2D中,我们根据不透明度表实现了FARGO算法和用于辐射冷却的额外能量方程。为了处理粒子运动,我们使用了精确Bulirsch - Stoer算法的并行版本。总共计算了四个模型,考虑到(i)仅N体相互作用,(ii)N体和圆盘相互作用,(iii)计算参数(特别是平滑)对N体相互作用的影响,以及(iv)运行模型时安静的低偏心率圆盘的影响(ii)。在两个不同的时间间隔测量冲击速度,并进行比较。结果我们表明,光盘和N体自引力的组合可以有一个显着的影响,对轨道的演变大致月球大小的原行星。
2014-05-20 astro-ph.EP
Radiative feedback from protoplanets in self-gravitating protoplanetary discs
众所周知,大质量原行星盘在距离母星几十个天文单位以外是引力不稳定的。尽管不确定性的范围是众所周知的,但目前还不清楚在圆盘中诞生的自引力气体团的最终命运。如果团块迅速向内迁移,它们会被潮汐破坏,这可能会留下巨大的或类地行星。另一方面,如果团块迁移速度较慢,它们倾向于吸积气体,成为原棕矮星或母恒星的低质量伴星。在这里,我们认为,辐射反馈的收缩团块(原行星)在其光盘是一个重要的影响,已被忽略在以前的计算。我们分析表明,在块的附近的温度可能是足够高,以支持准静态的大气,如果块的质量低于一个临界值,$M_{\rm cr} \sim 6$木星质量($M_J$)。这可能会阻止更多的气体吸积到团块上,从而促进行星的形成,而不是低质量的伴星。我们使用数值模拟来评估这些分析结论,通过研究气体团的迁移和吸积作为其初始质量的函数,$M_i$。忽略辐射预热效应的模拟结果表明,质量小于$\sim 2 M_J$的气体团迅速向内迁移,质量更大的团导致低质量的同伴。相比之下,包括来自团块的辐射预热的模拟显示,像$8 M_J$这样大的团块迅速向内迁移,并最终在内部圆盘中被潮汐破坏。我们的结论是,在其他参数相同的情况下,以前的模拟忽略了自引力团块的辐射反馈,高估了褐矮星和低质量恒星同伴的人口,低估了行星的人口。
2013-06-20 astro-ph.EP
Inclined Massive Planets in a Protoplanetary Disc: Gap Opening, Disc Breaking, and Observational Signatures
我们进行了三维流体动力学模拟,研究倾斜的大质量行星的行星盘相互作用,专注于磁盘的长期演变引起的行星。我们发现,当行星质量足够大,诱导间隙足够深时,行星轨道内的圆盘会从外圆盘上断裂。内外盘以不同的进动速率独立地围绕系统的总角动量矢量进动,这导致显著的盘不对准。我们推导了行星质量与诱导间隙深度/宽度的关系,大质量倾斜行星的迁移率和倾斜阻尼率,以及内外盘破裂和发生微分进动的条件,并进行了数值验证。然后,我们对模拟的破碎圆盘进行了Monte-Carlo辐射转移计算。近红外图像中的盘阴影和分子线探测的气体运动学(例如来自ALMA)都可以揭示未对准的内部盘。还提供了盘影旋转速率与内盘进动速率之间的关系。使用我们的光盘破碎条件,我们得出结论,光盘阴影由于错位光盘应伴随着深的气体间隙(例如,在前/过渡光盘)。这种情况很自然地解释了几个系统(例如HD 100453,DoAr 44,AA Tau,HD 143006)中的盘阴影和深间隙,这些系统应该是在盘中搜索年轻大质量行星($>M_J$)的主要目标。
2018-12-04 astro-ph.EP
Protoplanetary Disk Masses from Radiative Transfer Modeling: A Case Study in Taurus
测量原行星盘的质量对于理解它们形成行星的潜力至关重要。通常,尘埃质量是从(亚)毫米通量密度测量加上尘埃的不透明度,温度和光学深度的假设得出的。在这里,我们使用辐射转移模型来量化这些假设的有效性,目的是提高磁盘尘埃质量测量的准确性。我们首先进行了控制的磁盘参数空间的探索。我们发现,磁盘的温度是一个强大的功能,磁盘的大小,而光学深度取决于磁盘的大小和尘埃质量。毫米波长的光谱指数可以显着浅于天真的预期,由于光学深度和瑞利-金斯制度的偏差的组合。我们拟合辐射转移模型的光谱能量分布(SED)的金牛座御夫座地区的132个磁盘使用马尔可夫链蒙特卡罗方法。我们使用所有可用的数据来生成任何现存建模研究中使用的最完整的SED。我们进行两次拟合:第一次与不受约束的磁盘大小,并再次强加磁盘大小-亮度关系推断的来源在金牛座。这种约束通常迫使盘更小、更热、并且光学上更厚。从这两组拟合,我们发现磁盘是$\sim$ 1- 5倍,更大的质量比使用(亚)毫米测量和常见的假设。由于我们的模型拟合的不确定性,先前测量的尘埃质量-恒星质量相关性存在于我们的研究中,但仅在2 $σ$水平显着。
2019-03-19 astro-ph.EP
Efficiency of thermal relaxation by radiative processes in protoplanetary discs: constraints on hydrodynamic turbulence
流体动力学的非磁性不稳定性可以在原行星盘的区域提供湍流应力,在那里MRI不能发展。诱导运动影响晶粒的生长,由此开始形成星子。气体的热弛豫限制了圆盘中湍流的确定的流体动力学源的起源。我们估计的辐射弛豫时间尺度的温度扰动和研究的扰动波长,光盘内的位置,光盘的质量,和尘埃-气体的质量比上的时间尺度的依赖。然后,我们应用热松弛标准本地化模式的对流超稳定性,垂直剪切不稳定性,和僵尸涡不稳定性。我们的计算采用了最新的尘埃和气体的平均不透明度,我们占碰撞耦合到发射物种。松弛标准定义的一个典型的金牛座T光盘的大部分不稳定的线性流体动力学不稳定性的发展。对流超稳定性从最大$2\mbox{ au}$到最大$40\mbox{ au}$,以及超过$140\mbox{ au}$,中平面都是不稳定的。垂直剪切失稳可在$15\mbox{ au}$和$180\mbox{ au}$之间发展。从种子噪声连续生成(僵尸)涡流可以在内部$0{.}8\mbox{ au}$内工作。动态光盘建模与尘埃和气体不透明度的演变,需要清楚地定位的流体动力学湍流,特别是其非线性阶段。
2017-04-22 astro-ph.EP
Meridional Circulation driven by Planetary Spiral Wakes in Radiative and Magnetized Protoplanetary Discs
本文首次通过辐射磁流体力学模拟研究木星质量行星形成,发现行星螺旋尾流驱动的经向环流在不同设置下一致,并揭示了磁场湍流粘滞对间隙打开和吸积变化性的关键影响。
2023-05-13 astro-ph.EP
Magnetohydrodynamical opening of dust traps in protoplanetary disks
Saint-Petersburg State University(圣彼得堡国立大学);Institute of Astronomy, Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院天文研究所)
研究原行星盘中尘埃陷阱问题,考虑大规模磁场应力对气体旋转速度影响,通过模拟发现磁场使大颗粒向内漂移速度增加,能抵消向外漂移打开尘埃陷阱,揭示磁场对尘埃聚集和流不稳定有阻止或更严格限制作用。
2026-07-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Two-Zone Temperature Distribution Model: Inferences on the Structure and Composition of Dusty Protoplanetary Disks
本文提出了一种无需离散化的原行星盘热发射双区温度分布模型(TZTD),结合经验约束改进了辐射传输拟合,并利用Spitzer IRS光谱验证了其对盘矿物学和结构的推断能力。
2025-10-14 astro-ph.EP
Halting the migration of super-Earths by efficient gap opening in radiative, low viscosity disks
本研究通过高分辨率辐射流体动力学模拟,揭示了近无黏辐射盘中辐射转移对超级地球迁移的关键作用,发现超热质量行星可因冷却介导的高效开缝停滞迁移,完善了行星迁移区域图谱。
2025-07-29 astro-ph.EP
Radiative forces on macroscopic porous bodies in protoplanetary disks: laboratory experiments
在原行星盘的光学薄部分,引力不仅对尘埃颗粒,而且对宏观物体都是一种重要的力量。在被认为是高度多孔的物体上的绝对强度还没有被详细地知道。我们建立了一个低压扭秤,并研究了电泳力。我们研究了板的尺寸和环境压力的依赖性,并考虑了通过板的通道的影响。作为全(无通道)接骨板的样本,我们使用了厚度为2 mm、直径为10 mm、30 mm和50 mm的圆形组织。在面积为35 mm × 35 mm、厚度为1.5mm的矩形电路板上探讨了通道的影响。频道数量为169和352。在低压下,绝对电泳力与板的截面成比例。在高压下,通过通道的气流增强了电泳力。辐射力的压力依赖性可以(形式上)通过对具有特征长度的粒子的电泳来计算。我们导出了两个特征长度尺度l,这取决于板半径r_1、通道半径r_2和板的厚度,板的厚度等于通道的长度d,公式为l=r^{0.35} x d^{0.65}。在压力p_max = 15 x l^{-1}Pa mm处发现最大力。总之,具有通道的板上的电泳力可以通过两个分量的叠加来很好地描述:由于板的总体尺寸和截面引起的电泳力以及由于通道引起的电泳力,两者都具有其特征压力依赖性。我们将这些结果应用于原行星盘中大固体的运输,发现孔隙度对电泳力的影响可以逆转大固体(例如米级大小的物体)的向内漂移,并在盘的光学薄部分内将它们向外推。
2013-09-16 astro-ph.EP
The dependence of the structure of planet-opened gaps in protoplanetary disks on radiative cooling
本文使用 Athena++ 模拟原行星盘-行星相互作用,定量研究了稳态间隙深度和宽度对行星质量、粘度、盘标高及热弛豫时标的依赖关系,并推导了 AS 209 等系统中开隙行星的可能质量。
2023-10-19 astro-ph.EP
Formation of multiple dust rings and gaps in protoplanetary discs by a single migrating planet II: radiative discs and observational signatures
Ludwig-Maximilians-Universität München(慕尼黑大学);Institute for Theoretical Astrophysics, centre for Astronomie (ZAH), Heidelberg University(海德堡大学理论天体物理研究所);Max Planck Institute for Astronomy(马克斯·普朗克天文学研究所)
通过高分辨率流体动力学模拟,研究低粘度辐射盘中单个迁移行星能否产生可观测的尘埃结构,发现行星迁移跳跃可形成多个尘埃环和间隙,且结构寿命至少400 kyr,冷却模型对迁移行为有决定性影响。
2026-07-14 astro-ph.EP
The Empirical and Radiative Transfer Hybrid (EaRTH) Disk Model: Merging Analyses of Protoplanetary Dust Disk Mineralogy and Structure
本研究提出结合矿物学经验表征与MCFOST辐射传输模型的EaRTH盘模型,通过对MP Mus原行星盘光谱的初步拟合验证其优势,可用于韦布望远镜原行星盘光谱的解读。
2024-05-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Three-dimensional magnetic field imaging of protoplanetary disks using Zeeman broadening and linear polarization observations
针对原行星盘磁场难以直接探测的问题,研究塞曼效应对谱线展宽及线偏振的影响,开发简化辐射传输模型并验证其可靠性,提出提取磁场信息的方法,指出该方法的优势并修正现有环向磁场强度上限。
2023-04-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
A global two-layer radiative transfer model for axisymmetric, shadowed protoplanetary disks
了解原行星盘的热结构对于模拟行星形成和解释盘观测至关重要。本文提出了一种新的计算轴对称辐照圆盘热结构的双层辐射转移模型。不同于标准的两层模型,我们的模型占的径向以及垂直转移的星光在磁盘表面再处理。因此,该模型允许我们计算没有直接星光的“阴影”表面以下的温度。由于轴对称的假设,再处理的星光通量的一维积分形式,可以在一个低成本的计算。此外,我们的模型使用随时间变化的能量方程来演化中平面温度,因此可以处理热不稳定性。我们将我们的全球两层模型与行星诱导间隙磁盘,并确认该模型再现磁盘的温度分布从更昂贵的计算蒙特卡罗辐射转移计算的准确性小于20%。我们还应用该模型研究了辐照圆盘中热波不稳定性的长期行为。全球两层模式简单、计算效率高,适合于研究盘状盘的热演化和尘埃演化之间的相互作用。
2022-05-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Global models of planetary system formation in radiatively-inefficient protoplanetary discs
(节略)我们在辐射效率低下的圆盘模型中展示了行星系形成的N体模拟结果,其中正共转扭矩可能会抵消林德布拉德扭矩驱动的低质量行星的快速向内迁移。这项工作的目的是研究的性质,行星系所产生的寡头增长,在这样的磁盘。我们适应常用的水星-6辛积分,包括简单的处方行星迁移(I型和II型),行星大气,提高了由原行星,气体吸积到形成行星核,和气体盘分散的星子吸积的概率。我们进行了一系列的模拟与幂律的表面密度和温度分布的各种磁盘模型,重点是模型中,不饱和的共转扭矩可以驱动原行星向外迁移。在某些模型中,我们考虑到了行星轨道偏心时产生的共转力矩的淬灭。我们的模拟结果中,大约有一半成功地形成了具有广泛质量和半长轴的气体巨行星。我们的结论是,收敛迁移引起的共转力矩操作在行星形成可以提高行星核心的增长率,但这些往往迁移到中央恒星,因为共转力矩饱和。中等质量的行星核心的外移可能导致在距离中心恒星很远的地方形成气体巨行星,类似于最近通过直接成像调查观察到的情况。然而,在寡头增长期间,通过行星-行星散射激发行星偏心率可能会抑制共转扭矩的影响,因此向内迁移是由Lindblad扭矩驱动的。
2011-12-13 astro-ph.EP
Rapid radiative clearing of protoplanetary discs
由于没有观测到内部气孔半径大于50天文单位的过渡盘,这意味着从内向外分散的原行星盘必须迅速从外部区域移除气体。我们调查的作用,光蒸发在最终清除气体从低质量的光盘与内孔。特别是,我们研究了所谓的“热扫描”机制,导致快速清除光盘。热扫描最初被认为是在圆盘的X射线加热内边缘处的径向和垂直压力标度长度匹配时出现的。我们证明,这一标准不是根本的。相反,当灰尘加热盘的内边缘处的压力最大值下降到低于X射线加热气体的最大可能压力(其取决于局部X射线通量)时,发生热扫描。我们推导出新的临界峰值体积和表面密度估计快速辐射清除,在一般情况下,导致快速扩散发生不容易比以前的估计。这种由X射线驱动的热扫描对盘的效率较低的清除留下了一个问题,即什么机制可以足够快地从外盘清除气体,以解释弱线金牛座T星周围没有检测到冷气体。
2016-01-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Sculpting protoplanetary discs -- modelling circumbinary cavities at observable scales with radiation hydrodynamics
该研究通过27组二维辐射流体动力学模拟,揭示环双星盘空腔形状多样性源于径向变化的冷却时标,可用统一模型解释Cs Cha、GG Tau等系统的空腔结构,证明辐射冷却对环双星盘演化建模至关重要。
2025-10-28 astro-ph.EP
How two-dimensional are planet-disc interactions? II. Radiation hydrodynamics and suitable cooling prescriptions
Ludwig-Maximilians-Universität München(慕尼黑大学);Astronomy Unit, Dept. of Physics and Astronomy, Queen Mary University of London(伦敦大学玛丽女王学院物理与天文学系天文学组);Max Planck Institute for Astronomy(马克斯·普朗克天文学研究所);DAMTP, University of Cambridge(剑桥大学应用数学与理论物理系);Institute for Advanced Study(普林斯顿高等研究院)
本文研究了行星-盘相互作用中二维与三维模型的差异,发现二维模型能准确捕捉间隙开掘物理,且简单冷却方案可模拟辐射效应。
2025-11-24 astro-ph.EP
The evidence of radio polarization induced by the radiative grain alignment and self-scattering of dust grains in a protoplanetary disk
在原行星盘中引起毫米波偏振的机制仍在争论之中。为了解开偏振机制,我们利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)在3.1 mm处观测了HL Tau周围的原行星盘,并利用CARMA在1.3 mm处探测到了偏振,成功地探测到了3.1 mm处的环形方位偏振辐射,这表明尘埃颗粒的长轴方向与方位方向一致,这与拉长的尘埃颗粒的辐射排列理论是一致的,其中尘埃颗粒的长轴垂直于辐射通量。此外,在3.1毫米的偏振矢量的形态是完全不同的,从那些在1.3毫米。我们解释说,在3.1毫米的偏振为主的晶粒排列与辐射通量产生方位角偏振矢量,而自散射占主导地位,在1.3毫米,并产生平行于短轴的磁盘的偏振矢量。通过用单个晶粒群体模型对总极化分数进行建模,最大晶粒尺寸被约束为$100{\rm~μm}$,这小于先前基于3 mm处的ALMA和7 mm处的VLA之间的光谱指数的预测。
2017-07-06 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Multi-scale radiative-transfer model of the protoplanetary disc DoAr 44
本研究为蛇夫星形成区的过渡前盘 DoAr 44 构建了全局多尺度动力学平衡辐射转移模型,整合了 ALMA、VLTI 和 VLT 等多种观测数据,揭示了其内流/外流、内盘、尘埃环及未分辨中间盘的结构与动力学特征。
2025-07-24 astro-ph.EP
3D Gap Opening in Non-Ideal MHD Protoplanetary Disks: Asymmetric Accretion, Meridional Vortices, and Observational Signatures
本研究利用热化学代码自洽计算的非理想MHD系数,探究三维非理想MHD原行星盘中间隙形成动力学,发现间隙极向磁通量集中、快速吸积层、经向涡旋等特征,揭示其对行星生长及观测的影响。
2024-11-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Magnetic fields in protoplanetary disks: from MHD simulations to ALMA observations
磁场对原行星盘的演化和行星的形成有着重要的影响,许多磁流体动力学(MHD)模拟都预测了磁场的存在。然而,这些预测在观测上还不受约束。为了验证磁场对原行星盘的影响的预测,我们应用3D辐射转移模拟的偏振发射对准的非球面尘埃颗粒,直接链接3D全球非理想MHD模拟ALMA观测。我们的模拟表明,它是可行的,不仅在理想的观测,而且与高角分辨率ALMA观测预测的环向大尺度磁场结构。我们的研究结果进一步表明,高角分辨率观测ALMA能够识别嵌入外磁化盘区域的涡旋。
2016-09-07 astro-ph.EP
Radiative Transfer Modeling of a Shadowed Protoplanetary Disk assisted by a Neural Network
本研究针对V1098 Sco周围带阴影的原行星盘,结合ALMA与VLT观测数据,通过辐射转移模型和神经网络辅助的模拟推断方法,证实内外盘轴不对齐38度并约束了扰动伴星参数,该技术可推广至其他天体建模。
2025-09-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Radiation Magnetohydrodynamics In Global Simulations Of Protoplanetary Disks
我们的目标是在全球模拟中研究原行星盘的热力学和动力学演化,包括辐射传输和磁旋转不稳定性引起的磁流体动力学(MHD)湍流物理。我们发展了一个基于通量限制扩散近似的辐射转移方法,该方法包含了中心恒星的频率依赖性辐射。该混合方案在PLUTO代码中实现。我们实施的重点是辐射转移方法的性能。使用优化的Jacobi预处理BiCGSTAB求解器,辐射模块比我们考虑的磁盘设置的MHD步骤快三倍。我们获得70%的弱缩放效率高达1024个核心。本文首次对分层原行星盘进行了整体三维辐射MHD模拟。盘模型的参数被选择为近似于蛇夫座恒星形成区的AS 209系统的参数。从处于辐射和流体静力平衡的圆盘开始模拟,磁旋转不稳定性很快导致圆盘中的MHD湍流和加热。对于我们使用的磁盘参数,湍流耗散加热磁盘中平面,并提高了约15%的温度相比,被动磁盘模型。一个大致平坦的垂直温度分布建立在光盘光学厚区域接近中平面。我们再现的垂直温度分布与粘性盘模型的应力张量垂直分布是平坦的,在磁盘的大部分和盘冠消失。本文首次证明了用现有的计算设备对湍流原行星盘进行整体辐射MHD模拟是可行的。这为原行星盘内部动力学的广泛研究打开了窗口,其中存在重要的观测约束。
2013-10-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Radiative Nonideal MHD Simulations of Inner Protoplanetary Disks: Temperature Structures, Asymmetric Winds, and Episodic Surface Accretion
本文通过包含完整非理想MHD效应和近似辐射传输的二维全球模拟,揭示了内原行星盘中磁场方向决定单侧快速表面吸积与不对称盘风,并证明吸积加热不影响盘温而风增强辐射加热,为观测提供磁活动特征。
2025-08-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Gap opening beyond dead zones by photoevaporation
我们提出了一个新的假说的起源原行星盘与大的内孔(或差距),所谓的过渡盘。我们的气盘模型考虑到分层吸积,其中电离差的低粘度死区被夹在高粘度的表面层,以及由来自中心恒星的X射线引起的光蒸发风。我们发现,一个间隙打开半径以外的死区,如果由于光蒸发风的质量损失率超过质量吸积率在死区区域。由于死区即使在间隙打开后仍然存在,因此中央恒星上的质量吸积会持续很长一段时间。这个模型可以再现大的间隙尺寸和高质量吸积率观察到的过渡盘。
2011-10-11 astro-ph.EP
Spirals, rings, and vortices shaped by shadows in protoplanetary disks: from radiative hydrodynamical simulations to observable signatures
通过辐射流体动力学模拟,发现阴影边缘激发螺旋并耗散形成环和涡旋,解释了原行星盘中的径向子结构,并预测了可观测特征。
2025-04-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Radial Profile of Dust Grain Size in the Protoplanetary Disk of DS Tau
原行星盘中的尘埃颗粒是如何克服快速的径向漂移并从微米大小的颗粒成长为行星的,目前还没有很好的了解。关键是寻找尘埃积累和增长的证据,作为半径的函数。我们研究的径向轮廓的晶粒尺寸在DS Tau盘拟合多波段ALMA观测与自洽辐射转移模型。最适合的晶粒尺寸范围从内部圆盘的厘米到外部区域的30微米。这种由内而外的减少趋势与尘埃演化理论相一致。基于最佳拟合模型,我们发现2木星质量的尘埃已经耗尽的差距。考虑到气体与尘埃的质量比,损失的质量足以形成文献流体动力学模拟推断的3.5木星质量的行星。此外,我们的模拟还表明,在间隙和环之间的界面区域,晶粒尺寸分布显示出不连续性,其幅度依赖于辐射转移分析中采用的尘埃模型。未来需要在更高的角分辨率下进行多波长观测,以更好地约束圆盘子结构附近的晶粒尺寸及其变化。
2022-11-30 astro-ph.EP
Photophoretic Levitation and Trapping of Dust in the Inner Regions of Protoplanetary Disks
在原行星盘中,尘埃颗粒相对于气体和相对于不同大小的颗粒的差异重力驱动的沉降决定了颗粒的可观测性,并为颗粒生长和最终行星形成设定了条件。在这项工作中,我们探讨了在积极吸积的原行星盘的内部区域的大尘埃颗粒的沉降的电泳效应。尘埃颗粒上的光泳力是由气体分子与受热不均的颗粒碰撞而产生的。我们进行一维尘埃沉降计算,以确定尘埃颗粒在磁盘的每列的平衡垂直分布。在这个过程中,我们引入了一个新的治疗的电泳力,这是一致的,在所有的光学深度与代表性的辐射强度场的双流辐射转移近似。大尘埃颗粒的悬浮产生了一个比中平面高出几个尺度的尘埃陷阱,在吸积能量耗散显著的圆盘内部区域。我们发现,差异沉降的尘埃颗粒是从根本上改变在这些地区的磁盘,与大尘埃颗粒被困在一个层以下的恒星照射表面的尘埃与气体的质量比可以提高了一个因素的100个相关的粒子。电泳捕集效应对颗粒尺寸和孔隙率有很强的依赖性。
2017-01-09 astro-ph.EP
Thermal Structure and Millimeter Emission of Protoplanetary Disk with embedded protoplanets from radiative transfer modeling
本研究通过流体动力学模拟结合辐射转移后处理,探究含内嵌原行星的原行星盘热结构与毫米辐射特征,发现行星星周盘的辐射可局域升温盘物质,且其毫米辐射特征可用于约束原行星生长时标。
2024-04-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Puffed up Edges of Planet-opened Gaps in Protoplanetary Disks. I. hydrodynamic simulations
在明亮的原行星盘中,尘埃间隙和尘埃环似乎无处不在。行星与行星之间的相互作用,以及行星引起的间隙边缘的尘埃捕获,是一个合理的解释。然而,一些观测到的尘埃环的清晰度表明,在某些系统中,亚毫米大小的尘埃颗粒已经沉降到薄层上。我们通过对嵌入行星的原行星盘进行三维尘埃加气体模拟,来测试行星打开的气体间隙周围的尘埃是否可以保持稳定。我们发现行星的质量足以打开气体间隙,在间隙边缘将小的亚毫米大小的尘埃颗粒搅拌到高的圆盘高度,在那里尘埃尺度高度可以达到气体尺度高度的70%。我们把这种尘埃的“膨胀”归因于Fung & Chiang等人先前确定的行星引起的纬向气流。因此,我们强调明确的3D模拟的重要性,以获得亚毫米大小的颗粒周围的气体间隙大规模的行星打开的垂直分布。我们警告说,气体间隙开放行星的解释定义明确的尘埃环是唯一的自我一致的大颗粒超过毫米的大小。
2021-03-16 astro-ph.EP
On the Dust Signatures Induced by Eccentric Super-Earths in Protoplanetary Disks
我们研究了一个高度偏心的10 $M_{\rm \oplus}$(其中$M_{\rm \oplus}$是地球质量)行星嵌入尘埃原行星盘的尘埃动力学和观测的影响。通过进行高分辨率的二维气体和尘埃双流体流体动力学模拟,我们发现行星的轨道可以在大半径处圆形化。在行星轨道圆化后,部分间隙打开和尘埃环形成发生在行星圆化半径附近,这可以解释在圆盘外部区域观察到的间隙/环。当盘的质量和粘度变低时,我们发现偏心行星甚至可以打开间隙,并在其圆化之前在近心和远心半径附近产生尘埃环。这为解释观测到的尘埃环和原行星盘中的间隙提供了替代方案。在观测中,较低的盘粘度有利于产生较亮的环。当尘埃盘的粘性较低($α\lesssim2\times10^{-4}$)且圆化速度比尘埃径向漂移快时,偏心行星也可能减缓尘埃盘外部区域的尘埃径向漂移。
2019-10-07 astro-ph.EP
Giant Planet Formation by Disk Instability: A Comparison Simulation With An Improved Radiative Scheme
关于原行星盘的冷却速度是否足以通过引力不稳定性诱导气体巨原行星的形成,目前存在分歧。我们自己的小组和其他人的模拟表明,这种行星形成的方法不适用于几十个天文单位内年轻低质量恒星周围的盘,而其他小组的模拟显示,在这个区域分裂成原行星团块。为了直接比较,希望隔离的差异的原因,我们在这里提出了一个高分辨率的三维流体动力学模拟的原行星盘,其中磁盘模型,初始扰动,和模拟条件基本上是相同的,在一组模拟的老板。在同一作者的早期论文中,Boss(2007,以下简称B07)声称冷却速度足够快,可以产生原行星团块。在这里,我们使用我们自己的辐射方案之一的改进版本来发展相同的B07盘,并发现在我们的代码中,该盘不会碎裂,而是迅速进入一种只有低振幅非轴对称结构的状态,这种结构至少持续几次外盘旋转。我们没有看到快速的辐射或对流冷却。我们的结论是,结果的差异是由于不同的治疗区域和以上的磁盘光球,我们解释至少有一种方式,在B07的计划可能会导致人为的快速冷却。
2010-05-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Thermally driven spontaneous dust accumulation in the inner regions of protoplanetary disks
本文提出原行星盘内部区域中尘埃与温度协同演化驱动的自发尘埃聚集新机制,证明尘埃面密度扰动可在无气体密度极大值条件下形成压力陷阱,使中平面尘埃-气体密度比超过1,从而促进岩石星子形成。
2025-04-12 astro-ph.EP
Dust ring and gap formation by gas flow induced by low-mass planets embedded in protoplanetary disks $\rm I$. Steady-state model
最近的高空间分辨率观测揭示了原行星盘中的尘埃子结构,如环和间隙,这些结构并不总是与气体相关。由于低质量、非气隙开放的行星引起的径向气流可能会影响尘埃的径向漂移,因此可能会在盘中形成这些尘埃子结构。我们研究了低质量行星引起的气流在尘埃轮廓中雕刻环和间隙的潜力。我们首先进行三维流体动力学模拟,解决当地的气体流动过去的行星。然后,我们计算的行星引起的气体流的影响尘埃的轨迹。最后,我们通过将行星引起的气流的影响纳入一维尘埃对流扩散模型计算稳态尘埃表面密度。气体向行星轨道外侧的流出抑制了尘埃的径向漂移,导致尘埃积聚(尘埃环)。向行星轨道内侧的外流增强了尘埃的向内漂移,导致行星轨道周围的尘埃耗尽(尘埃间隙)。在弱湍流($α_{\rm diff}\lesssim10^{-4}$,其中$α_{\rm diff}$是湍流强度参数)下,由具有$\gtrsim1\,M_{\oplus}$(地球质量)的行星引起的气流在小尘埃颗粒($\lesssim1$ cm)的分布中产生尘埃环和间隙,其径向范围为行星轨道周围的$\sim1\text{--}10$乘以气体尺度高度,而不会产生气体间隙和压力隆起。由低质量、非气隙开放的行星引起的气流可以被认为是观测到的尘埃亚结构的可能来源。我们的结果可能有助于解释尘埃亚结构与气体亚结构不相关的盘。
2022-06-27 astro-ph.EP
Uncertainties of the dust grain size in protoplanetary disks retrieved from millimeter continuum observations
该研究通过运行参考辐射转移模型生成多波长合成图像,用解析解拟合探究原行星盘尘埃颗粒尺寸反演的不确定性,发现多波长观测可降低参数简并,且盘倾角对反演效果影响显著。
2024-10-05 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
The impact of planet wakes on the location and shape of the water iceline in a protoplanetary disk
背景:在吸积盘中的行星可以激发螺旋冲击,如果质量足够大的话,还可以在附近打开缺口。这两种效应都会影响整个磁盘的热结构。目的:我们的模型不同的质量和半长轴的各种粘度和吸积率的磁盘的行星,以研究其对磁盘热力学的影响,并突出了可变的,非轴对称性质的大规模行星系统中的冰线。研究方法:我们进行参数研究,使用数值流体力学模拟,我们把粘性加热,热冷却和恒星辐射作为额外的源项的能量方程,与一些运行包括辐射扩散。我们的参数空间由包含行星和盘参数的不同组合的网格组成。结果:缺口打开和冲击加热都可以取代冰线,在光学厚盘中的大质量行星的影响被放大。间隙区域可以将一个初始温度(T>170 K)的盘分裂成一个热的内盘和一个位于行星位置外部的热环,而冲击加热可以将原本轴对称的冰原重新塑造成螺旋形的贫水岛屿。我们还发现,在这种情况下,辐射扩散并没有改变图片显着。结论:行星的冲击加热和间隙打开可以有效地加热光学厚盘,并通常移动和/或重塑水冰线。这会影响间隙结构和迁移扭矩。它还可以产生遵循螺旋臂轨迹的方位角特征,在螺旋周围产生热区、蒸汽和冰的“岛”,这可能影响冰聚集体的吸积或生长。
2019-10-18 astro-ph.EP
Planet Migration in Protoplanetary Disks with Rims
Westlake University(西湖大学);Tsinghua University(清华大学);Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海天文台);University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校);Institute for Advanced Studies, Tsinghua University(清华大学高等研究院)
研究发现气态巨行星倾向于迁移远离盘边缘,而超级地球则被保留,导致木星多出现在暗环,超级地球多出现在亮环。
2026-02-03 astro-ph.EP
Mass and Angular Momentum Transport in a Gravitationally Unstable Protoplanetary Disk with Improved 3D Radiative Hydrodynamics
本文用多分辨率三维辐射流体力学模拟0.07 M⊙原行星盘,分析引力不稳定导致的加热冷却平衡、密度波、力矩及质量输运,揭示内外盘差异和混沌螺旋模式主导的引力湍流。
2023-10-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
Unveiling Dust Aggregate Structure in Protoplanetary Disks by Millimeter-wave Scattering Polarization
尘埃在原行星盘中的凝聚是星子形成的第一步。然而,从尘埃聚集到星子的路径仍然不清楚。无论是数值模拟还是实验室实验都表明了尘埃结构在星子形成中的重要性,但它并没有很好地受到观测的约束。我们研究如何尘埃结构和孔隙度改变偏振图像在毫米波进行三维辐射转移模拟。骨料具有不同的孔隙率和分形维数被认为是。因此,我们发现,尘埃聚集体具有较低的孔隙度和/或较高的分形维数是有利的解释所观察到的毫米波散射偏振的磁盘。具有极高孔隙度的聚集体无法解释观察结果。此外,我们还表明,具有中等孔隙度的颗粒表现出弱的散射偏振的波长依赖性,这表明多波长偏振测量是有用的约束灰尘孔隙度。最后,我们讨论了尘埃演化和星子形成磁盘的影响。
2019-09-19 astro-ph.EP
Effect of dust size and structure on scattered light images of protoplanetary discs
通过辐射转移模拟,研究了不同尘埃尺寸和结构的原行星盘在近红外波段的散射光特性。我们表明,不同的尘埃结构可能会被探测到通过测量磁盘偏振分数,只要尘埃半径大于波长。当半径大于波长时,圆盘散射光对于高度多孔的尘埃聚集体将是高度偏振的,而更紧凑的尘埃结构倾向于显示低偏振分数。其次,研究了单体半径和分形维数对散射光颜色的影响。我们发现,在瑞利制度之外,作为分形维数或单体半径的增加,在近红外波长的有效的双链体的颜色从蓝色到红色。我们的研究结果表明,光盘显示灰色或略蓝色的颜色和高偏振分数在近红外波长可能是由含有亚微米级单体的大的多孔聚集体的存在下解释。
2019-03-05 astro-ph.EP
The impact of accretion heating and thermal conduction on the dead zone of protoplanetary disks
本文研究了吸积加热和湍流热传导对原行星盘平衡的影响,扩展了Flock的二维轴对称被动盘模型(Flock et al. 2016,ApJ 827,144)。该模型包括尘埃升华和辐射转移与通量限制扩散近似,并预测的密度和温度分布以及尘埃与气体的比率的磁盘。结果表明,吸积加热可以有很大的影响:当吸积率超过5*10^(-8)M_solar /yr时,在硅酸盐凝结锋后面形成一个温度足够高的区域,使尘埃升华并形成气体空腔。假设普朗特数~ 0.7,它进一步表明,湍流热传导不能被忽略的温度分布的评价。虽然内缘位置不受粘性加热的影响,但死区边缘径向向外移动,以获得更高的吸积率。
2021-10-20 astro-ph.EP