直接示踪原行星盘中分子的垂直分层
地球与行星天体物理
2023-01-25 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
我们旨在直接示踪原行星盘中多种分子示踪剂的发射面的垂直位置。我们的盘样本包括 Elias 2-27、WaOph 6 以及 MAPS ALMA 大计划所观测的源。所研究的分子集合包括不同跃迁的 CO 同位素体、HCN、CN、H2CO、HCO+、C2H 和 c-C3H2。垂直发射区直接由通道图确定，实施对通道发射的精确掩蔽，以即使在距恒星较远径向距离处以及对于低信噪比谱线也能恢复发射面的垂直位置。在每个盘中获得了 4-10 条谱线的发射层的垂直位置。IM Lup、HD163296 和 MWC 480 的 12CO 和 13CO 显示出垂直调制，其与尘埃缝隙和运动学扰动相吻合。我们还给出了由 MAPS 样本得到的盘中气体压强标高估计。与物理-化学模型相比，我们发现与 CO 同位素体的垂直位置符合良好。在 HD 163296 中 CN 和 HCN 示踪相似的中间层，对于其他盘，UV 流量示踪剂以及 HCN 和 C2H 的垂直轮廓低于理论模型的预测。HCN 和 H2CO 显示出高度结构化的垂直轮廓，可能指示不同的形成途径。可以示踪示踪广泛物理和化学盘性质的多分子种类的垂直位置。CO 同位素体的分布发现在很宽的垂直高度范围 0.5-0.05。其他分子谱线大多发现于 0.15。分子的垂直分层在某些系统中与理论一致，但并非全部，因此需要专门的化学-物理模型来进一步研究和理解发射面。
引用
@article{arxiv.2210.01130,
title = {Directly tracing the vertical stratification of molecules in protoplanetary disks},
author = {T. Paneque-Carreño and A. Miotello and E. F. van Dishoeck and B. Tabone and A. F. Izquierdo and S. Facchini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.01130},
year = {2023}
}
备注
Accepted for publication in A&A. 29 pages, 28 figures