原行星盘中难熔碳的破坏

地球和内太阳系中的其他岩石天体所含的碳显著少于孕育它们形成的原始物质。这些贫碳天体包括原始陨石的母体，这表明至少有一种导致固相碳耗尽的过程在行星形成的早期阶段之前就已经活跃。潜在的机制包括光子或原子氧在原行星盘表层对碳质材料的侵蚀。在光化学产生的有利条件下，这些反应可以在相对于盘寿命较短的时标内，将碳颗粒和多环芳烃的近表面丰度降低几个数量级，影响范围可达距离中心恒星 ~20-100+ au 处，具体取决于存在的难熔碳形式。由于破坏机制依赖于高光子通量，难熔碳耗尽的 extent 对盘的内部辐射场非常敏感。需要盘内的尘埃传输才能影响中平面的组成。在我们当前的被动恒定 alpha 盘模型中，其中 alpha = 0.01，碳颗粒可以被湍流扬尘到破坏性表层，对于 0.1-1 um 的颗粒，其耗尽可延伸至 ~3-10 au 的半径。更小的颗粒可以从行星形成区被完全清除。在主动吸积盘中或考虑非理想化盘中的单颗粒轨迹时，破坏可能更为有效。