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
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
Model of Neptune's protoplanetary disk forming in-situ its surviving regular satellites after Triton's capture and comparison of the protoplanetary disks of the four gaseous giants
我们适合海王星的原行星盘的等温振荡密度模型，以幸存的定期卫星和它的最内环，我们确定的径向尺度长度的磁盘，状态方程和原始气体的中心密度，和旋转状态的海王星星云。海王星的规则卫星受到海卫一逆行捕获的影响，破坏了系统。一些卫星可能已经被抛出，而另一些卫星可能在其潜在的最小值内幸存下来。由于这个原因，海王星星云看起来不像我们以前模拟的任何星云。特别是，在星云核心的深处一定有两个密度最大的地方，那里现在没有卫星或环。即使有了这个强有力的假设，最近发现的小卫星NXIV也使建模工作进一步复杂化。通过一些额外的假设，海王星星云仍然与天王星星云有许多相似之处，这是从两个系统的相对接近和相似的物理条件中预期的。对于海王星的原始磁盘，我们发现一个陡峭的幂律指数（$k=-3.0$），需要容纳的外卫星拉里萨，N XIV和变形。衡量离心力对自身重力的支持的旋转参数非常小（$β_0=0.00808$），其径向尺度长度也非常小（13.6 km）。盘的范围（$R_{\rm max}=0.12$ Gm）比天王星的范围（$R_{\rm max}=0.60$ Gm）小得多，海卫一似乎是盘被截断的原因。致密的海王星核心的中心密度和它的角速度都比天王星的核心高，但与之相当。最后，我们比较了四颗气态巨星的原行星盘模型。
2019-03-03 astro-ph.EP
A Tail Structure Associated with Protoplanetary Disk around SU Aurigae
本文介绍了阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列（ALMA）对金牛座T星御夫座SU（以下简称SU Aur）周围原行星盘CO（$J$ =2- 1）谱线发射的观测结果。先前在光学和近红外波长的观测发现了SU Aur的独特结构。观测结果的亮点之一是，一个扩展的尾巴状结构与磁盘，表明质量转移或进入磁盘。在这里，我们报告的发现对应的尾状结构的CO气体延伸超过1000 AU长。基于几何学和运动学的观点，盘状结构部件和尾状结构部件两者彼此物理连接。一些理论研究通过以下可能的情况预测了观测到的尾状结构：1）来自分子云残骸的气体流，2）与来自环境云的（亚）恒星入侵者或气体团碰撞，3）由于多体引力相互作用的引力不稳定性，行星或褐矮星质量物体的喷射。由于与SU Aur盘相关的尾状结构是继御夫座RW之后的新例子，因此某些盘可能会经历内部或外部相互作用，并在盘演化过程中急剧损失质量。
2019-02-27 astro-ph.EP
Resonant Excitation of Planetary Eccentricity due to a Dispersing Eccentric Protoplanetary Disk: A New Mechanism of Generating Large Planetary Eccentricities
我们提出了一种新的机制，产生大的行星偏心率。这种机制适用于行星在其同伴原行星盘的内腔中。具有内部截断的大质量盘可能由于与气体冷却相关的非绝热效应而变得偏心，并且可以在长寿命的相干进动偏心模式中保持其偏心率;当盘分散时，当行星和盘具有相同的拱点进动率时，内部行星将与偏心盘发生长期共振;然后，当系统经历共振时，行星的偏心率被激励到大值。在这项工作中，我们解决了偏心模式的一个模型盘广泛的质量。然后，我们采用一个近似的长期动力学模型来计算“行星+分散盘”系统的长期演化。在我们的计算中，这颗行星的偏心率很大（在0.1到0.6之间），尽管它的盘偏心率很小（$\lesssim0.05$）。这种偏心率激发可以理解为与“行星+盘”偏心率本征态的演化相关的模式转换（"避免交叉“）现象。
2022-11-14 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
The fate of moons of close-in giant exoplanets
结果表明，近距离巨行星卫星的命运主要取决于行星在原行星盘中的迁移历史。当行星从雪线外向一个多天周期的轨道迁移时，随着行星的影响范围缩小，形成和形成的卫星变得不稳定。潮汐驱动的迁移比卫星的潮汐轨道演化更快。卫星最终会从靠近的系外行星周围被弹射出来，或者在恒星的潮汐影响它们的轨道之前被迫与它们相撞。如果卫星在靠近的系外行星周围被发现，它们不太可能是在原地形成的，相反，它们是在绕行星逆行的轨道上从原行星盘捕获的。
2010-07-15 astro-ph.EP
On the Evolution of Dust Mineralogy, From Protoplanetary Disks to Planetary Systems
对原行星盘和太阳系天体中尘埃颗粒散发出的硅酸盐特征进行矿物学研究，可以揭示行星形成的过程。彗星、陨石和行星际尘埃颗粒中的晶体物质的重要部分表明，几乎完全无定形的ISM尘埃是由它们形成的。因此，结晶硅酸盐的产生一定发生在原行星盘中，尘埃在那里演化形成行星和星子。人们提出了不同的设想，但仍不清楚这种情况如何以及何时发生。本文介绍了年轻巨蛇座星系团完整的原行星盘样品的尘埃颗粒矿物学。这些结果进行了比较，在年轻的金牛座地区和来源，保留了他们的原行星盘在较老的上天蝎座和Eta Chamaeleontis星团，使用相同的分析技术的所有样本。这种比较允许调查的颗粒矿物学演化与时间的总样本的139个磁盘。平均年龄和磁盘的分数被用来作为指标的不同群体的进化阶段。我们的研究结果表明，在不同地区的磁盘有相似的平均晶粒尺寸和结晶度分数（~10 - 20%）的分布，尽管在平均年龄的蔓延。此外，没有证据表明任何给定的磁盘几何形状的优先晶粒尺寸，也没有平均集群结晶度分数增加的平均年龄在1 - 8百万年的范围内。主要的含义是，在早期（<100万年），在盘表面建立了适度水平的结晶度，达到了一个平衡，这与盘中平面可能发生的事情无关。这些结果在行星形成的背景下进行了讨论，并与我们太阳系中小天体的矿物学结果进行了比较。[摘要]
2011-04-18 astro-ph.EP
Modeling the Protoplanetary Disks of Two Brown Dwarfs in the Taurus Molecular Cloud
测量褐矮星周围原行星盘的性质对于理解褐矮星及其行星同伴的形成至关重要。我们提出了CFHT Tau 4和2 M0444的模型，这两颗棕矮星在金牛座分子云中具有原行星盘。通过结合建模的光谱能量分布和ALMA图像，我们得到这些对象的磁盘半径和质量，这些参数可以用来约束褐矮星的形成和行星形成，分别。我们发现CFHT Tau 4周围的圆盘质量为0.42 M $_{Jup}$，半径为80 au;我们发现2 M 0444的圆盘质量为2.05 M $_{Jup}$，半径为100 au。这些半径是更一致的理论模拟预测的褐矮星形成通过不受干扰的冷凝从质量水库比那些预测的喷射从形成区域。此外，2 M 0444的盘质量表明，在这个盘中可能有行星形成，尽管2 M 0444的盘质量可能不足以形成行星。这里测量的磁盘属性提供了限制褐矮星形成的理论模型和它们的行星同伴的形成。
2019-05-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Trapping dust particles in the outer regions of protoplanetary disks
为了解释晶粒生长到毫米大小的颗粒和它们在原行星盘的外部区域的保留，因为它是在亚毫米和毫米波长观察到的，我们调查，如果强烈的不均匀性的气体密度分布可以减缓过度的径向漂移，可以帮助尘埃颗粒的增长。我们使用凝聚/碎裂和磁盘结构模型，模拟灰尘的演变，我们模仿一个起伏不平的表面密度分布与正弦扰动。对于不同值的振幅和长度尺度的颠簸，我们调查的能力，这个模型产生和保留大粒子在百万年的时间尺度。此外，我们介绍了在这项工作中考虑的压力不均匀性和来自磁旋转不稳定性的压力分布之间的比较。使用通用天文软件应用ALMA模拟器，我们研究是否有这些压力不均匀性，可以看到与ALMA的观测签名。我们提出的有利条件，以陷阱尘埃粒子和相应的计算预测的光谱斜率在毫米波长范围内，与目前的观测。最后，我们提出了模拟图像，使用不同的天线配置的ALMA在不同的频率，表明环结构将在金牛座御夫座或蛇夫座恒星形成区域的距离检测。
2011-12-11 astro-ph.EP
Global simulations of protoplanetary disks with net magnetic flux: I. Non-ideal MHD case
行星形成区域的原行星盘是冷的、致密的，因此电离很弱。由于这个原因，磁流体动力学（MHD）湍流被认为是大多数情况下不存在的，并找到另一种机制来解释气体吸积。有人提出，在大尺度磁场存在的情况下，从电离盘表面发射的磁化风可以驱动吸积。效率和这些表面风对磁盘结构的影响仍然非常不确定。我们提出了第一个全球模拟的弱电离磁盘，表现出大规模的磁化风。我们还研究了自组织的影响，这是以前只证明了在非分层模型。我们用PLUTO程序对分层圆盘进行了数值模拟。我们计算的电离分数动态，并占所有三个非理想的MHD效应：欧姆和双极扩散，霍尔漂移。由于非热辐射的简化加热和冷却也被考虑在磁盘的气氛。我们发现，磁盘可以吸积或不吸积，这取决于配置的大规模磁场。磁热风，驱动的磁加速和加热的大气，在吸积的情况下得到的。在某些情况下，这些风是不对称的，主要在圆盘的一侧喷射。风的质量损失率主要取决于磁盘中平面的磁压力与热压力的平均比率。非吸积的情况下，其特征在于由一个涡卷环流，吸积层在磁盘表面和中平面的decretion。最后，我们观察到自组织，导致轴对称环的密度和相关的压力“颠簸”。的基本机制及其对可观察到的结构的影响进行了讨论。
2017-02-02 astro-ph.EP
Origin of Interstellar Object A/2017 U1 in a Nearby Young Stellar Association?
我们认为，星际物体A/2017 U1的运动学和性质指向其形成于约4500万年前的船底座或天鸽座年轻恒星协会的原行星盘中，随后在冰线内的行星形成期间或之后不久以较低的特有速度（1-2 km/sec）喷出。这种情况预测，太阳系将遇到更多类似于A/2017 U1的辐射物体。
2017-11-03 astro-ph.EP
The protoplanetary disk of FT Tauri: multi-wavelength data analysis and modeling
研究原行星盘的演化对于我们理解恒星和行星形成至关重要。在过去的几十年里，已经进行了一些理论和观察研究来推进这一知识。金牛座FT是金牛座恒星形成区中的一颗年轻恒星，被纳入了一些光谱和光度调查。我们研究了恒星的性质，拱星盘，吸积和喷射过程，并提出了一个一致的气体和尘埃模型，也作为未来的观测研究的参考。我们进行了多波长的数据分析，以获得基本的恒星和磁盘的属性，以及质量吸积/流出率从TNG-Dolores，WHT-Liris，NOT-Notcam，NIK-Nirspec和Herschel-Pacs光谱。从文献中，我们编制了一个完整的光谱能量分布。然后，我们使用MCFOST和ProDiMo代码进行了详细的磁盘建模。多波长的光谱和光度测量进行了比较，以约束磁盘属性的代码的红化预测。该天体可以作为具有显著质量吸积速率、高气体含量和典型尺寸的原始盘的基准。
2014-05-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Chondrule Transport in Protoplanetary Disks
球粒的形成仍然是太阳系早期最难以捉摸的事件之一。在这里，我们采取了新的方法，采用数值模拟研究超越纯粹的宇宙化学方法的球粒起源。我们在一维粘性原行星盘模型中模拟了一般产生的球粒和尘埃的输运，以约束球粒形成事件。对于一个单一的形成事件，我们能够匹配的记忆球粒和尘埃人口保留彼此（互补性）的分析预测，发现一个大的质量吸积率（$\gtrsim 10^{-7}$ ~M $_\odot$ ~年$^{-1}$）允许延迟的顺序盘的粘性时间尺度球粒形成和球粒陨石吸积之间。此外，我们发现较老的磁盘严重减少球粒，吸积率$\lesssim 10^{-9}$ ~M $_\odot$ ~年$^{-1}$的标称参数。然后，我们在空间和时间的分布特征的球粒起源，作为磁盘参数和球粒形成率的函数，在运行与连续球粒形成和静态和不断发展的磁盘。我们的数据表明，这些可以解释观察到的不同球粒陨石类之间的多样性，如果允许一些多样性的吸积时间。
2016-05-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dispersal of protoplanetary disks by the combination of magnetically driven and photoevaporative winds
研究了磁驱动盘风（MDW）和热驱动光蒸发风（PEW）在原行星盘长期演化中的作用。我们开始模拟从早期阶段，其中磁盘质量是$0.118\,{\mathrm{M}_{\odot}}$周围的$1\,{\mathrm{M}_{\odot}}$明星和跟踪的演变，直到磁盘是完全分散。我们将质量损失PEW和质量损失和磁制动（风力矩）MDW，除了粘性吸积，粘性加热，和恒星辐射。我们发现，MDW和PEW分别有不同的角色：磁驱动风蒸发材料从内部磁盘在早期阶段，而光蒸发具有主导作用，在后期阶段的外部（$\gtrsim1\,$ au）磁盘。盘的寿命，这取决于MDW，PEW，和粘性吸积的组合，显示了一个大的变化的$\sim1$ - $20\,$ MYR的气体主要是分散的MDW和PEW的情况下，具有低粘度和寿命是敏感的质量损失率和扭矩的MDW，而寿命是不敏感的，当粘度高时，这些参数。即使在非常弱的湍流盘，MDW和PEW的合作，使磁盘分散在几个百万年。
2021-11-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Electric heating and angular momentum transport in laminar models of protoplanetary disks
原行星盘的垂直温度结构关系到与行星形成有关的几个过程，如气体和尘埃颗粒化学、冰线和对流。温度分布受中央恒星的辐射和任何内部热源的控制，例如可能来自气体吸积的热源。本文研究了层流圆盘中磁场的电阻耗散所产生的热量和角动量输运。我们使用当地的一维模拟，以获得垂直温度分布的典型条件下，在内部磁盘（0.5至4 AU）。在辐射非理想磁流体力学框架下，利用对气体电离和不透明度的简单假设，自洽地计算了加热和冷却速率。我们的特点是稳定的解决方案是对称的中平面，这可能与饱和霍尔剪切不稳定模式。我们还研究了全球吸积-喷射结构驱动的电流的耗散。在这两种情况下，我们都获得了足够高的不透明度的显着加热。强磁场可以诱导一个统一的顺序在磁盘中平面的温度增加，对流不稳定的熵分布，和表面发射率相当于一个粘性加热的$α\sim 10^{-2}$。这些结果表明，磁场如何可能驱动有效的吸积和加热弱电离磁盘的湍流可能是无效的，至少对于一系列的半径和年龄的磁盘。
2020-05-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Wind-accretion disks in wide binaries, second generation protoplanetary disks and accretion onto white dwarfs
从演化的施主星到它的伴星的质量转移是双星系统中恒星演化的一个标准特征。在宽联星中，伴星捕获了主星在风中喷射的部分质量。被捕获的物质形成一个吸积盘。在这里，我们使用数值方法研究风-吸积盘的演变，该方法使我们能够跟踪长期演变。对于一个广泛的初始条件，我们推导出的径向密度和温度分布的磁盘。在大多数情况下，风吸积会在AGB施主星的整个生命周期中产生长寿命的稳定盘。这些盘的质量是10^{-5}-10 ^{-3} M太阳的几倍，表面密度和温度分布遵循破幂律。圆盘中的总质量与所使用的粘度参数近似线性地成比例。大约有50%到80%的质量落入盘中，并与中心恒星吸积;其余的则从盘的外缘流出，进入主星的恒星风中。对于吸积速率较大的系统，次级吸积量可达0.1M太阳。当次级恒星是白矮星时，吸积自然会导致新星和超新星爆发。对于所有类型的二级恒星，大质量盘的表面密度和温度分布类似于在原行星盘中观察到的结构，这表明协调的观测计划可能会提高我们对不确定的盘物理学的理解。
2012-12-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Nonlinear Outcome of Coagulation Instability in Protoplanetary Disks I: First Numerical Study of Accelerated Dust Growth and Dust Concentration at Outer Radii
我们以前的线性分析提出了一个新的不稳定性驱动的尘埃凝聚在原行星盘。凝聚不稳定性有可能使尘埃颗粒集中成环，并有助于尘埃凝聚和星子形成。在这一系列的论文中，我们进行数值模拟和研究非线性结果的凝血不稳定性。在本文中（文件I），我们首先进行局部模拟，以证明存在的凝血不稳定性。在模拟中观察到的线性增长与先前的线性分析非常一致。接下来，我们进行径向全球模拟，以证明凝聚不稳定性的发展过程中由内而外的磁盘演变，由于尘埃的增长。为了分离对尘埃浓度和增长的各种影响，我们忽略了对气盘的反反应和尘埃碎裂的影响。这种简化的模拟表明，无论是逆反应或破碎是不稳定性的局部粉尘浓度的先决条件。在大多数弱湍流运行中，通过凝聚不稳定性的粉尘浓度克服了由于径向漂移引起的粉尘损耗，导致多个粉尘环的形成。凝结不稳定性的非线性发展也加速了尘埃的生长，无量纲停止时间$τ_{\mathrm{s}}$甚至在外半径（>10 au）达到1。因此，凝聚不稳定性是一个有前途的过程，以保留尘埃颗粒，并加速尘埃增长超过漂移障碍。
2022-07-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
The FRIED grid of mass loss rates for externally irradiated protoplanetary discs
我们提出了一个开放的访问网格3930外部蒸发原行星盘的计算。这涵盖了一系列的盘大小（1- 400 AU），盘质量，紫外线场强（10-10 $^4$ G $_0$）和恒星质量（0.05- 1.9 M $_\odot$）。网格是公开可供下载的，并提供了一种廉价的手段，包括外部光蒸发光盘进化计算。它也可以使用在线工具进行查询，以快速估计瞬时质量损失率（例如，方便评估实际观察到的系统）。“FRIED”网格本身表明，对于围绕恒星$\leq0.3$ M $_\odot$的圆盘，外部光蒸发在小半径（$<50$ AU）下到至少弱至10 G $_0$的紫外线场都是有效的。在尺度的另一端，在$10^4$ G $_0$环境中，即使恒星质量至少高达1.9 M $_\odot$，光蒸发在低至1 AU时也是有效的。我们还说明了在该制度CO生存的光蒸发外流显着的质量损失率，标志着一个系统的一个很好的候选人检测外部光蒸发在弱中间紫外线环境中，通过子开普勒旋转。最后，我们根据Guilloteau等人（2011）的星盘参数对金牛座的星盘进行了说明性的质量损失率估计，发现大约一半的星盘预计会有显著的质量损失，并将CO保留在光蒸发流出物中。
2018-08-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Thermal processing of primordial pebbles in evolving protoplanetary disks
本研究通过数值模拟探究原行星盘双组分卵石的演化，发现恒星爆发可通过冰升华加工约80%的卵石，后期原始卵石的内漂会改变内盘组成，该结果与陨石同位素年龄趋势大体一致。
2024-02-13 astro-ph.EP
Abundance, distribution, and origin of 60Fe in the solar protoplanetary disk
陨石含有短寿命放射性核素的残余衰变产物，这些放射性核素在小行星和行星形成时存在于原行星盘中。一些研究报告指出，铁陨石中的60 Fe（t1/2=2.62+/-0.04 Myr）丰度很高（60 Fe/56 Fe ~6*10-7），这表明行星物质包含了恒星核合成的新鲜产物，这些产物是由一颗或几颗在新生太阳附近爆炸的大质量恒星喷出的。测定了全岩和分异无球粒陨石组分的58 Fe/54 Fe和60 Ni/58 Ni同位素比值（ureilites，aubrites，HEDs，and angrites），unequilibrated ordinary Alcantes Semarkona（LL3.0）和NWA 5717（未分组的岩石类型3.05），富含金属的碳质球粒陨石Gujba（CBa）和其他几种陨石（CV，EL H，LL陨石; IIIAB，IVA，IVB铁陨石）。我们从这些测量中得出了一个低得多的初始60 Fe/56 Fe比（11.5+/-2.6）*10-9，并得出结论，60 Fe均匀分布在行星体之间。这个低比率与从银河系背景中推导出的60 Fe一致（根据伽马射线观测，星际介质中的60 Fe/56 Fe =2.8*10-7），并且如果太阳物质通过一个或几个大质量恒星的外层风被污染，则可以与陨石中的高26 Al/27 Al =5*10-5相一致（例如，一颗沃尔夫-拉叶星）富含26铝，贫60铁。我…
2012-12-06 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Accretion of water in carbonaceous chondrites: current evidence and implications for the delivery of water to early Earth
原行星盘是年轻恒星周围富含尘埃的结构。这些圆盘中所含的结晶和非晶物质经过光热处理和吸积，形成了各种大小和成分的天体，这取决于形成时的日心距离。南极陨石是相对较小和未分化的天体的碎片，它们所含的矿物质带有化学特征，提供了有关星子形成的早期环境的信息。目前争论的一个热门话题是向类地行星输送挥发物，理解它们是由在比原始碳质行星体更还原的条件下形成的星子建造的。在这篇综述中，我们描述了冰和水合矿物在外原行星盘中吸积的重要证据。在那个遥远的区域，形成了高度多孔和脆弱的富含碳和水的过渡性小行星，它们是碳质陨石（CC）的母体。CC是未分化的陨石，从未熔化，但经历了其他物理过程，包括热和水蚀变。最近的证据表明，其中很少有逃脱重大的改变，保留独特的功能，可以解释为证据的湿增生。文中还列举了碳质球粒陨石母体水蚀变的一些实例。最后，原子论解释的第一步，导致水介导的变更过程中的吸积的CC提供和讨论。从这些对CC中保留的水的新见解中，我们可以破译挥发物向类地行星输送的途径。
2019-01-28 astro-ph.EP
Complex organic molecules in protoplanetary disks: X-ray photodesorption from methanol-containing ices. Part II -- Mixed methanol-CO and methanol-H2O ices
天体物理观测表明，在原行星盘的气相中存在复杂的有机分子。从中心年轻恒星物体（YSO）发出的X射线照射圆盘中的星际冰，然后是气相分子的喷射，是解释在寒冷地区观察到的丰度的可能途径。这一过程被称为X射线光解吸，需要对含甲醇的冰进行量化。实验测量了甲醇及其光产物在二元混合冰：$^{13}$ CO：CH $_3$ OH冰和H $_2$ O：CH $_3$ OH冰中的X射线光脱附产率。我们用525 - 570 eV范围内的X射线在15 K下照射这些冰。在气相中的物种的释放进行了监测，由四极质谱，并推导出光解吸产率。对于$^{13}$ CO：CH $_3$ OH冰，CH $_3$ OH X射线光解吸产率估计为在564 eV下10 $^{-2}$分子/光子。检测到较大COM的X射线光解吸，其可归因于乙醇、二甲醚和/或甲酸，产率为10 $^{-3}$分子/光子。当甲醇与水混合时，未检测到甲醇和先前COM的X射线光解吸。由低能次级电子主导的X射线诱导化学被认为是解释这些结果的主要机制。我们还提供了适用于天体化学模型的原行星盘环境的解吸产率。YSO发射的X射线应该参与了原行星盘气相中COMs（如甲醇）的富集，因为含甲醇冰的X射线光脱附作用在低温和X射线占主导地位的区域。
2021-02-19 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Investigating Variability in Long-lived Protoplanetary Disks (>10 Myr) using NEOWISE
Indian Institute of Science Education and Research Tirupati（印度科学教育研究所提鲁帕蒂分校）；Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学天文学研究所）
本研究利用NEOWISE数据对120个长寿命盘候选体及13个彼得潘盘进行中红外变异性分析，发现32个变源，其中23个新候选体保留富气体环境，表明部分盘系统可存活至碎片盘时代。
2026-09-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
HCN snowlines in protoplanetary disks: constraints from ice desorption experiments
HCN是恒星和行星形成区域中最常检测到的分子之一。它作为恒星形成物理学的示踪剂、氮天体化学的探测器和生命前化学方案的成分而受到广泛关注。尽管如此，HCN最基本的天体化学性质之一仍然很难表征：它的热脱附行为。在这里，我们提出了一系列的实验来表征HCN的热脱附在天体物理学相关的条件下，重点预测HCN升华前的原行星盘。我们推导出HCN-HCN和HCN-H2O的结合能分别为3207 \pm 197 K和4192 \pm 68 K，这两个结合能对应于盘中面升华温度约为85 K和103 K。对于典型的中平面温度分布，HCN应该仅在H2O雪线外部开始升华~1-2 Au。此外，在H2O为主的混合物（20：1 H2O：HCN），我们发现，大部分的HCN仍然被困在冰，直到H2O结晶。因此，HCN可以保留在几乎所有半径的冰盘中，其中富含H2O的微行星形成。这意味着冰体撞击行星表面通常会提供这种潜在的益生元成分。剩下的未知数是HCN在天体物理冰中是纯的还是与H2O混合的程度，这影响了HCN的解吸行为以及冰相化学的结果。纯HCN和HCN：H2O混合物显示出独特的红外波段，这提高了詹姆斯·韦伯太空望远镜阐明恒星和行星形成区域HCN混合环境并解决这些悬而未决的问题的可能性。
2022-06-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Runaway origins of a disc mass gradient in $σ$ Orionis
本文发现σ Orionis中的大质量恒星系统σ Ori AB是逃逸星，其运动造成原行星盘质量梯度，并利用演化模型解释了观测到的上下游盘质量差异。
2025-09-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Substructure evolution from protoplanetary to debris disks driven by mutually gravitating planetesimals and implications on Kepler resonances and free-floating planets
California Institute of Technology（加州理工学院）；University of Hawai’i（夏威夷大学）
该研究提出相互引力星子的径向扩散演化图景，重现原行星盘环分布，揭示碎屑盘演化对开普勒共振链破坏及类地行星大小自由漂浮天体形成的启示。
2026-08-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
The ODYSSEUS Survey. Motivation and First Results: Accretion, Ejection, and Disk Irradiation of CVSO 109
作为基本标准的哈勃紫外线年轻恒星遗产图书馆（ULLYSES）主任的低质量前主序星自由裁量计划，加上即将从ALMA和JWST的数据，将提供基础，以彻底改变我们对年轻恒星及其原行星盘之间关系的理解。要全面评估行星盘演化和行星形成的物理过程，就必须了解质量吸积、质量外流和行星盘结构之间的复杂关系。在这里，我们描述了年轻恒星周围的外流和对流：探索ULLYSES光谱的协同作用（ODYSSEUS）调查，并提出了猎户座OB1b中经典金牛座T星CVSO 109的初步结果，作为调查结果的科学演示。ODYSSEUS将分析ULLYSES光谱数据库，确保采用统一和系统的方法，以便（1）测量吸积流如何取决于吸积率和磁结构，（2）确定风和喷流的发射位置以及质量损失率与吸积的比较，以及（3）确定FUV辐射对行星形成盘温暖内部区域化学的影响。ODYSSEUS还将获取并提供X射线、光学、近红外和毫米波长的同期观测，以增强ULLYSES数据的影响。我们的目标是提供一个一致的框架，以准确地测量质量吸积的水平和演变的原行星盘，内部磁盘的质量损失的性质和幅度，以及紫外线辐射场的影响，确定电离水平和驱动盘化学。
2022-01-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Surface accretion as a dust retention mechanism in protoplanetary disks. I. Formulation and proof-of-concept simulations
本文提出由MHD风驱动的表面吸积流可在移除盘气体的同时滞留缓慢漂移的尘埃颗粒，从而增强尘埃-气体质量比，并通过一维模拟验证该机制可促进粘附性差的颗粒形成星子。
2024-11-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Measurements of water surface snow lines in classical protoplanetary disks
我们提出了深Herschel-PACS光谱的远红外水线从样本的四个原行星盘周围的太阳质量的恒星，选择有强烈的水发射在中红外波长。通过结合新的赫歇尔光谱与档案斯皮策-IRS光谱，我们检索参数化的径向表面水汽分布从0.1-100 AU使用二维尘埃和线辐射转移建模。地表水分布模拟与步骤模型包括一个恒定的内部和外部的相对水丰度和临界半径，在该半径处的地表水丰度允许改变。我们发现，这四个磁盘的临界半径为$\sim 3-11$ AU，在该表面水丰度减少至少5个数量级。临界半径的测量值始终小于表面雪线的位置，如所观察到的光谱能量分布所预测的。这表明，地表水丰度的急剧下降不仅是由于当地的气固平衡，但也可能是由气相化学途径的失活低于300 K的水驱动。假设正则气尘比为100，以及耦合的气体和尘埃温度$T_{\rm gas}=T_{\rm dust}$，最佳拟合的内部水丰度变得难以置信的高（0.01-1.0 ${\rm H_{2}}^{-1}$）。相反，一个模型，其中气体和尘埃温度是去耦导致规范的内部磁盘水丰度的$\sim 10^{-4} \rm H_{2}^{-1}$，而保持气体尘埃比为100。也就是说，在磁盘表面的气体-尘埃去耦的证据是强于增强的气体-尘埃比。
2015-12-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Long-lived protoplanetary disks in multiple systems: the VLA view of HD 98800
多星系中原行星盘的条件和演化可能与单恒星周围的情况有很大不同，这可能对行星形成有重要影响。我们提出了甚大阵列（VLA）的8.8毫米（34 GHz）和5厘米（6 GHz）的四重系统HD 98800，其中包括两个光谱二元系统（Aa-Ab，Ba-Bb）的观测。Ba-Bb双星被一个环双星盘所包围，由于其$\sim$的年龄为1000万年，且缺乏近红外线过剩，通常被认为是一个碎片盘。VLA 8.8 mm观测首次解决了磁盘大小（5-5.5 au）及其内腔（$\approx$ 3 au），使其成为已知最小的磁盘之一。HD 98800 B体积小，光度分数高，毫米光谱指数与黑体辐射一致，这支持了HD 98800 B是一个巨大的光学厚环，可能仍然保留着大量的气体。在5 cm处的圆盘检测与来自光电离材料的自由-自由发射兼容。无盘HD 98800 A组件也被检测到，显示部分偏振在5厘米与非热色球活动兼容。我们建议，潮汐扭矩从Ba-Bb和A-B已经停止了内部和外部磁盘半径的粘性演变，和磁盘的演变通过质量损失通过光蒸发风。这种情况可以解释HD 98800 B的性质和寿命，以及HD 98800 A周围缺乏磁盘，这表明在某些系统配置中，多个系统中的行星形成可能比单个恒星有更多的时间进行。
2018-10-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
The molecular composition of the planet-forming regions of protoplanetary disks across the luminosity regime
对原行星盘的近红外到中红外观测表明，内部区域（<10 AU）富含小型有机挥发物（例如，C2 H2和HCN）。数据趋势表明，较冷恒星（~ 3000 K）周围的盘可能比较热的恒星更富含碳和分子。我们的目标是探索从M矮星到Herbig Ae恒星周围的行星形成区域的组成，并与观测到的趋势进行比较。磁盘物理结构的模型与气体颗粒化学网络相结合，以绘制行星形成区的丰度。N2自屏蔽，X射线诱导的化学，和初始丰度，进行了研究。在“可观察”的大气中的成分进行比较，在行星建设水库居住的中平面。M矮星盘的大气比金牛T或赫比格Ae盘的大气相对更富含分子。微弱的远紫外光通量有助于保持这种复杂性，这是由X射线诱导的离子分子化学增强。N2自屏蔽只有很小的影响，并不能解释在较冷的恒星上观察到的较高的C2 H2/HCN比率。模型生产不足的OH/H2O柱密度比限制在Herbig Ae磁盘，尽管复制的绝对值OH：H2O自屏蔽只增加了这种差异。盘中面含量对初始主要元素储集层敏感。内盘中的气体通常比中面的冰更富含碳，对于较冷恒星周围的盘来说是最重要的。大气中的C/O比似乎大于它实际上是使用可观察到的示踪剂计算时，只是因为气相O2被预测为一个重要的氧气库。这些模型表明，在较冷恒星周围的圆盘内部区域的气体更富含碳;然而，分子发射的计算是必要的，以确认观察到的趋势。
2015-09-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
The ejection velocities of interstellar objects signpost their progenitor system architectures
University of Canterbury（坎特伯雷大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Southwest Research Institute（西南研究所）
研究通过N体模拟揭示，星际天体的逃逸速度反映了其母系统架构，高速ISOs源于剧烈不稳定性，低速ISOs源于渐进过程，为银河考古提供新视角。
2025-12-04 astro-ph.EP astro-ph.GA
XUE. Thermochemical Modeling Suggests a Compact and Gas-Depleted Structure for a Distant, Irradiated Protoplanetary Disk
本研究使用 ProDiMo 代码对 JWST/MIRI 观测数据进行热化学建模，揭示了遥远大质量恒星形成区中受外部强烈紫外辐照的原行星盘 XUE 1 具有截断且气体匮乏的致密结构，发现其内部仍能抵抗辐照并保留行星形成所需元素。
2025-04-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Misaligned circumbinary disks as efficient progenitors of interstellar asteroids
气体环双星盘（CBDs）是一种常见的自然观测到的高度倾斜的双星轨道。这些盘中的粒子，一旦气盘消散，由于波节的进动，可以达到很大的相互倾斜。与n体模拟，包括碎片，我们表明，错位盘的粒子可以是有效的祖先星际小行星（ISA）。相互倾斜度较大的粒子之间发生的碰撞具有较大的碰撞速度，这可能导致质量喷射，并且碎片尺寸和喷射速度的范围很广。我们探讨的二元参数，其中大部分的类地行星形成的材料被喷射，而不是吸积成行星。喷射大量材料所需的不对准随着二元偏心率而减小。如果双星偏心率的分布是均匀的，并且初始粒子CBD相对于双星轨道的取向是各向同性的，那么大约59%的双星更有可能通过高速体-体碰撞喷射出大部分CBD类地行星盘质量，而不是保留这些物质并构建类地行星。然而，在非零盘粘度的气体盘阶段的二元-盘相互作用将减少这一部分。Oumuamua的成分、小尺寸、高度细长的形状和翻滚运动与错位CBD产生的ISA一致。
2022-08-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Hall-magnetohydrodynamic simulations of X-ray photoevaporative protoplanetary disc winds
本研究结合非理想磁流体动力学效应与热化学，通过含霍尔效应的二维MHD模拟探究X射线光蒸发原行星盘风，明确了磁场对质量损失率的影响条件与作用机制。
2023-10-03 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Support for fragile porous dust in a gravitationally self-regulated disk around IM Lup
本研究针对IM Lup原行星盘构建统一物理模型，证实易碎中等孔隙度尘埃的存在，揭示吸积加热内区的100 au级阴影与观测吻合，并指出100 au处行星的形成需依赖局部尘埃富集或其他替代途径。
2024-07-13 astro-ph.EP
Protoplanetary Disk Evolution in a Low-Metallicity Environment: JWST's First Mid-Infrared Census of Low-Mass Stars
National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）；SOKENDAI (The Graduate University for Advanced Studies)（综合研究大学院大学）；Graduate School of Science, Nagoya University（名古屋大学理学研究科）；Institute of Astronomy, School of Science, University of Tokyo（东京大学理学部天体物理系）；Kiso Observatory, Institute of Astronomy, School of Science, University of Tokyo（东京大学理学部天文科学系木曾观测站）；Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology（加州理工学院喷气推进实验室）
本文利用JWST观测了低金属licity环境中的原行星盘，通过高分辨率中红外成像研究了盘的演化特性，发现低金属licity条件下盘的保留率较高，且存在吸积迹象。
2026-03-30 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The GRAVITY young stellar object survey XIV : Investigating the magnetospheric accretion-ejection processes in S CrA N
本研究通过近红外干涉观测探究T Tauri星S CrA N的内盘区域，发现K波段连续谱来自方位调制尘埃环，提出磁层吸积是重要尘埃加热机制，Brγ线源于内盘吸积-喷流过程的共同作用。
2024-08-05 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The Interstellar Interlopers
星际闯入者是形成于太阳系之外但被观测到穿过太阳系的天体。前两个被确认的闯入者，1 I/`Oumuamua和2 I/Borisov，表现出意想不到的不同物理性质。1 I/`Oumuamua看起来像小行星，而2 I/Borisov是一个更像彗星的气体和尘埃源。这两个物体都是在非重力加速度的作用下运动的。这些闯入者和它们的发散特性为我们提供了迄今为止唯一的窗口，让我们了解到一个巨大的、以前未知的银河系人口。这类天体的数量密度是$\sim$ 0.1 AU $^{-3}$，如果在整个银盘上都是均匀的，那么在银河系中就意味着有10个$^{25}$到10个$^{26}$类似的天体。这些闯入者很可能是在年轻恒星的原行星盘中形成的，然后被抛出。然而，我们目前掌握的数据太少，无法坚决拒绝其他解释。
2022-09-16 astro-ph.EP astro-ph.GA
Sites of Planet Formation in Binary Systems. I. Evidence for Disk-Orbit Alignment in the Close Binary FO Tau
本研究针对近距双星FO Tau，首次解出完整轨道参数，结合ALMA观测表征其原行星盘特征，发现盘与双星轨道平面对齐，为双星系统中行星形成的盘-轨道关联提供了首个精确轨道下的证据。
2024-04-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Disc fragmentation. I. Ejection of Jupiter-mass Free Floating Planets from growing binary systems
School of Physics and Astronomy, University of Leicester（莱斯特大学物理与天文学学院）；Dep. de Física Quàntica i Astrofísica (FQA), Univ. de Barcelona (UB)（巴塞罗那大学量子物理与天体物理学系）；Institut de Ciències del Cosmos (ICCUB), Univ. de Barcelona (UB)（巴塞罗那宇宙科学研究所）
研究通过盘碎裂机制解释木星质量自由漂浮行星的形成与抛出，指出其比核心吸积机制更早形成、以更低速度被抛出，并可能保留行星周围盘。
2025-11-20 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
XUE. Molecular inventory in the inner region of an extremely irradiated Protoplanetary Disk
本研究基于JWST的XUE项目，首次揭示了大质量恒星形成区NGC 6357中高度辐照原行星盘XUE 1内部几au处含有丰富水、CO、CO2等分子及硅酸盐尘埃，发现其物理化学条件与孤立小质量恒星形成区内部盘惊人相似，拓宽了岩石行星形成的极端环境范围。
2023-10-18 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
A Search for Dust in the Outflow of the HH212 Class 0 Protostellar System
U.S. National Science Foundation（美国国家科学基金会）；National Radio Astronomy Observatory（国家射电天文台）；Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）；Department of Astronomy, University of Virginia（弗吉尼亚大学天文学系）；Institute of Astronomy, Department of Physics, National Tsing Hua University（国立清华大学物理学院天文学研究所）；Department of Physics, University of Virginia（弗吉尼亚大学物理学系）
本文通过ALMA多频尘埃连续谱观测，搜寻HH212原恒星系统外流中的尘埃，发现分子外流腔处存在少量显著尘埃，为外流输运尘埃的假设提供了观测依据。
2026-10-16 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Imaging the LkCa 15 system in polarimetry and total intensity without self-subtraction artefacts
European Southern Observatory（欧洲南方天文台）；Indian Institute of Astrophysics（印度天体物理研究所）；Pondicherry University（本地治里大学）；University of Potsdam（波茨坦大学）；University of Galway（高威大学）；The University of Tokyo（东京大学）
利用星跳法成像与相函数诊断，研究LkCa 15系统尘埃颗粒性质，发现内盘无新行星伴星，但对200天文单位外的上界质量限制为1.5 MJ。
2025-12-20 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Late accretion offers pathway to misaligned disk around the planet-hosting IRAS 04125+2902
通过三维水动力学模拟气体小云团对 IRAS 04125+2902 双星的晚期吸积，研究表明其可自然形成主星周围观测到的错位过渡盘，并强调质量流入对原行星盘演化的重要性。
2025-09-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
