La fotoevaporazione non svuota completamente i dischi protoplanetari
Un nuovo studio con simulazioni idrodinamiche bidimensionali rivela che il processo di fotoevaporazione, guidato dalla luce stellare, non è in grado di scavare cavità interne pulite nei dischi di gas e polvere che circondano le stelle giovani. I risultati mettono in discussione modelli teorici precedenti e offrono una visione più complessa di come evolvono questi vivai planetari. 🌌
Meccanismi che impediscono lo svuotamento totale
La ricerca accoppia la struttura del disco con il flusso fotoevaporativo. Quando si inicia una depressione nella densità del gas, il tasso locale a cui il disco perde massa diminuisce drasticamente. Questo frena l'approfondimento del vuoto. Inoltre, due processi chiave contrastano lo svuotamento:
Processi che riempiono la depressione:- Flusso viscoso verso l'interno: Il materiale del disco esterno fluisce lentamente verso la regione di minore densità.
- Trasporto radiale di massa: Lungo la superficie del disco, il gas si muove per riempire parzialmente la zona impoverita.
- L'azione combinata genera una configurazione persistente che dipende a malapena da come era il disco all'inizio.
Il disco resiste a essere svuotato solo dalla luce della sua stella, preferendo mantenere un tenue velo di materiale.
Implicazioni per i dischi di transizione
Questo comportamento sfida il paradigma standard che collegava direttamente la fotoevaporazione alla creazione di dischi di transizione, che mostrano vuoti interni apparentemente vuoti. Tuttavia, lo studio trova un effetto secondario cruciale: il massimo di pressione al bordo della depressione può intrappolare grani di polvere. Questo produrrebbe firme osservazionali nell'infrarosso molto simili a quelle di un disco di transizione classico, complicando l'interpretazione delle osservazioni. 🔍
Avanzamenti per modellare l'evoluzione:- I ricercatori propongono una prescrizione di primo ordine per approssimare questo fenomeno in modelli di evoluzione unidimensionali.
- Questo strumento è adatto per essere usato in studi che simulano come si formano i pianeti e per sintetizzare popolazioni di dischi.
- Sebbene migliori i trattamenti statici precedenti per calcolare la perdita di massa, rimane un'approssimazione.
La strada da seguire: simulazioni complesse
Il lavoro sottolinea la necessità impellente di eseguire più simulazioni multidimensionali