原行星盘中的复杂有机分子
地球与行星天体物理
2014-03-04 v1 星系天体物理
摘要
(摘要略) 原行星盘是恒星和行星形成过程中的重要天体，拥有可能形成绕新恒星运行的行星系统的所有物质。我们研究了盘中复杂有机分子 (COMs) 的合成，以限制可实现的化学复杂性，并预测可用 ALMA 观测到的物种和跃迁。我们将 T Tauri 星周围原行星盘的二维模型与包含 COMs 的气 - 尘化学网络相结合。我们将合成的谱线强度和计算的柱密度与观测结果进行比较，并确定未来可能观测到的 COMs。COMs 通过尘粒表面化学反应在盘的中平面高效形成，其尘粒表面丰度峰值达到 H 核数密度的 1e-6 - 1e-4。在尘粒表面形成的 COMs 通过非热脱附返回气相；然而，气相物种的丰度低于其尘粒表面等效物，为 1e-12 - 1e-7。包含对尘粒幔层物质的辐照有助于通过补充参与进一步尘粒表面反应的尘粒表面自由基来增加冰中的复杂性。与朝向几个 T Tauri 星 - 盘系统观测到的几条 H2CO 谱线跃迁有合理的一致性。CH3OH 的合成谱线强度与对所有源确定的上限一致。我们的模型表明，CH3OH 应该很容易在附近的原行星盘中被 ALMA 观测到；然而，检测更复杂的物种可能具有挑战性。我们的尘粒表面丰度与从彗星彗发观测中推导出的丰度一致，为彗星（和其他星子）是通过太阳原生盘中冰粒的凝聚形成的假设提供了额外证据。
引用
@article{arxiv.1403.0390,
title = {Complex organic molecules in protoplanetary disks},
author = {Catherine Walsh and T. J. Millar and Hideko Nomura and Eric Herbst and Susanna L. Widicus Weaver and Yuri Aikawa and Jake C. Laas and Anton I. Vasyunin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1403.0390},
year = {2014}
}
备注
34 pages, 12 figures, 7 tables