通过风蚀迅速破坏白矮星周围的行星碎片,Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

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通过风蚀迅速破坏白矮星周围的行星碎片
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society ( IF 4.7 ) Pub Date : 2021-02-06 , DOI: 10.1093/mnras/stab329
Mor Rozner ₁ , Dimitri Veras _{2,

3} , Hagai B Perets ₁

Affiliation

白矮星 (WDs) 周围大量碎片圆盘的发现引发了对此类圆盘及其在污染 WD 中的作用的广泛研究，但这些圆盘的形成和演化尚不清楚。在这里，我们研究了风（风）侵蚀在 WD 碎片盘中固体演化中的作用。风蚀是一种破坏性过程，在形成气态原行星盘中的小行星、巨石和鹅卵石的性质和尺寸分布方面起着关键作用。我们对 WD 碎片盘中的风蚀侵蚀的分析表明，它也可以在这些环境中发挥重要作用。我们研究了圆盘不同条件下的风蚀作用及其对不同大小的小行星和巨石的侵蚀作用。我们发现固体小于 $\sim \! 5\, \rm {km}$ 将在较短的光盘寿命内被侵蚀。我们比较了风蚀在其他破坏性过程中的作用，例如碰撞破碎和热烧蚀。我们发现，对于半径为 $\lesssim \! 的物体，风蚀是主要的破坏过程。10^3 \, \rm {cm}$ 和距离 $\lesssim \! 0.6 \, \mathrm{R}_\odot$ 来自 WD。因此，风蚀构成了主要的破坏性途径，将大物体上的碎片碰撞与最小物体的升华和坡印廷-罗伯逊阻力联系起来，这导致最小的粒子吸积到 WDs 的光球上，并产生污染的 WDs . 我们发现，对于半径为 $\lesssim \! 的物体，风蚀是主要的破坏过程。10^3 \, \rm {cm}$ 和距离 $\lesssim \! 0.6 \, \mathrm{R}_\odot$ 来自 WD。因此，风蚀构成了主要的破坏性途径，将大物体上的碎片碰撞与最小物体的升华和坡印廷-罗伯逊阻力联系起来，这导致最小的粒子吸积到 WDs 的光球上，并产生污染的 WDs . 我们发现，对于半径为 $\lesssim \! 的物体，风蚀是主要的破坏过程。10^3 \, \rm {cm}$ 和距离 $\lesssim \! 0.6 \, \mathrm{R}_\odot$ 来自 WD。因此，风蚀构成了主要的破坏性途径，将大物体上的碎片碰撞与最小物体的升华和坡印廷-罗伯逊阻力联系起来，这导致最小的粒子吸积到 WDs 的光球上，并产生污染的 WDs .

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Rapid destruction of planetary debris around white dwarfs through aeolian erosion

The discovery of numerous debris discs around white dwarfs (WDs) gave rise to extensive study of such discs and their role in polluting WDs, but the formation and evolution of these discs is not yet well understood. Here, we study the role of aeolian (wind) erosion in the evolution of solids in WD debris discs. Aeolian erosion is a destructive process that plays a key role in shaping the properties and size distribution of planetesimals, boulders, and pebbles in gaseous protoplanetary discs. Our analysis of aeolian erosion in WD debris discs shows that it can also play an important role in these environments. We study the effects of aeolian erosion under different conditions of the disc and its erosive effect on planetesimals and boulders of different sizes. We find that solid bodies smaller than $\sim \! 5 \, \rm {km}$ will be eroded within the short disc lifetime. We compare the role of aeolian erosion in respect to other destructive processes such as collisional fragmentation and thermal ablation. We find that aeolian erosion is the dominant destructive process for objects with radius $\lesssim \! 10^3 \, \rm {cm}$ and at distances $\lesssim \! 0.6 \, \mathrm{R}_\odot$ from the WD. Thereby, aeolian erosion constitutes the main destructive pathway linking fragmentational collisions operating on large objects with sublimation of the smallest objects and Poynting–Robertson drag, which leads to the accretion of the smallest particles on to the photosphere of WDs, and the production of polluted WDs.

更新日期：2021-02-06

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