ALMA 高分辨观测揭示 PDS 70 盘中行星形成对分子发射的塑造作用

PDS 70 系统拥有两个直接探测到的原始行星，是一个独特的源，可用于研究形成行星与其出生环境之间的复杂相互作用。两个巨型行星刻划的大型尘埃空洞可能影响盘的化学，从而影响分子发射形貌。另一方面，盘气体成分的化学性质预计会在行星大气中留下痕迹。本文我们重建了 PDS 70 盘中丰富分子轨迹的发射形貌，寻找两个主动吸积原始行星（PDS b 和 c）的可能化学特征。我们利用阿拉斯加大尺度射电/亚毫米阵列（ALMA）波段 6 的高角分辨率和深灵敏度线发射观测，结合图像与 $uv$-平面技术，提升了微弱线的探测能力。我们稳健地检测到 $^{12}$CO、$^{13}$CO、C$^{18}$O、H$^{13}$CN、HC$^{15}$N、DCN、H$_2$CO、CS、C$_2$H 和 H$^{13}$CO$^{+}$ 线的环形发射，解析度前所未有。大多数分子轨迹的峰值位于毫米尘埃峰值内部。我们将其解释为由于行星形成过程导致的有效辐射照射作用作用于空洞壁。此外，我们发现外盘中存在富氧气体储备，这一结论得到以下观测支持：亮的富碳分子、SO 的未被探测，以及 $\mathrm{CS/SO}$ 比率的下限约为 $\sim1$。最终，我们首次检测到了 c-C$_3$H$_2$ 在 218.73 GHz 的跃迁，以及对更高能级 H$_2$CO (3$_{2,1}$-2$_{2,0}$) 线中azimuthal 不对称性的边缘探测，这可能源于 PDS 70b 附近的吸积加热。