原行星盘中的化学过程

我们建立了一个环绕典型T Tauri星的原行星盘的高分辨率物理与化学联合模型。我们的目标是利用该模型计算盘在小尺度上的化学结构（对于距离金牛座约140 pc的天体，内盘尺度为亚毫角秒），以研究盘内被认为重要的各种化学过程，并确定每种过程的潜在分子示踪物。我们的气相网络提取自天体化学UMIST数据库，在此基础上我们加入了气-粒相互作用，包括冻结以及热脱附和非热脱附（宇宙射线诱导脱附、光脱附和X射线脱附），以及一个颗粒表面网络。我们发现宇宙射线诱导脱附对盘的化学结构影响最小，而光脱附具有显著影响，它提高了整个盘中大多数气相分子的丰度，尤其影响了HCN、CN和CS的丰度与分布。在外盘，我们也观察到了H2O和CO2丰度的提升。X射线脱附是盘中一种潜在的强大机制，其作用是使气相物种的相对丰度在整个深度上趋于均匀，并增加大多数分子的柱密度，尽管该过程所采用的速率仍存在显著的不确定性。颗粒表面化学的加入将几种小复杂有机分子（包括CH3OH、HCOOCH3和CH3OCH3）的相对丰度提升到了潜在可观测的值（即相对丰度 >~ 1.0E-11）。