TW Hya 过渡原行星盘中雪线位于过渡半径之外的证据
地球与行星天体物理
2015-06-15 v1
摘要
我们展示了对 TW Hya 过渡原行星盘表面附近径向水蒸气含量的观测重建，并首次报告了该盘演化阶段雪线的定位。观测数据由 Spitzer-IRS、Herschel-PACS 和 Herschel-HIFI 档案光谱组成。通过使用盘表面附近水蒸气含量的简单阶跃函数参数化，将二维盘模型拟合到可用的恒星+盘测光数据和所有观测到的 H2O 谱线，反演得到了丰度结构。我们发现水蒸气在一个狭窄的环中丰度很高（~10^{-4} per H2），该环位于距中央恒星约 4 AU 的盘过渡半径处，但在 4.2 AU 之外，在不超过 0.5 AU 的尺度长度上迅速下降了几个数量级。内盘（0.5-4 AU）也是干燥的，垂直平均的水丰度上限为 10^{-6} per H2。水蒸气峰值出现的半径显著远于围绕 0.6 Msun 恒星的被动连续盘的预期半径，这表明 TW Hya 盘中的挥发物分布与太阳系具有很强的相似性。这是雪线在被动盘中随时间向外移动的观测证据，其干燥的内盘源于气态巨行星形成或气体耗散，而在大半径处存在显著的冰库。雪线附近存在的水量足以潜在地催化在几 AU 之外的距离处（进一步）形成星子和行星。
引用
@article{arxiv.1302.3655,
title = {Evidence for a Snow Line Beyond the Transitional Radius in the TW Hya Protoplanetary Disk},
author = {K. Zhang and K. M. Pontoppidan and C. Salyk and G. A. Blake},
journal= {arXiv preprint arXiv:1302.3655},
year = {2015}
}
备注
13 pages, 9 figures, accepted for publication by Astrophysical Journal