The Dependence of the Structure of Planet-opened Gaps in Protoplanetary Disks on Radiative Cooling
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Planets can excite density waves and open annular gas gaps in protoplanetary disks. The depth of gaps is influenced by the evolving angular momentum carried by density waves. While the impact of radiative cooling on the evolution of density waves has been studied, a quantitative correlation to connect gap depth with the cooling timescale is lacking. To address this knowledge gap, we employ the grid-based code Athena++ to simulate disk-planet interactions, treating cooling as a thermal relaxation process. We establish quantitative dependencies of steady-state gap depth (Equation 36) and width (Equation 41) on planetary mass, Shakura–Sunyaev viscosity, disk scale height, and thermal relaxation timescale ( β ). We confirm previous results that gap opening is the weakest when the thermal relaxation timescale is comparable to the local dynamical timescale. Significant variations in gap depth, up to an order of magnitude, are found with different β . In terms of width, a gap is at its narrowest around β = 1, approximately 10%–20% narrower compared to the isothermal case. When β ∼ 100, it can be ∼20% wider, and higher viscosity enhances this effect. We derive possible masses of the gas gap-opening planets in AS 209, HD 163296, MWC 480, and HL Tau, accounting for the uncertainties in the local thermal relaxation timescale.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».