探索HNC与HCN线发射作为原行星盘温度的示踪物

原行星盘中分子的分布与丰度是示踪物理与化学盘结构的强有力工具。已知HCN与其同分异构体HNC的丰度比对气体温度敏感。因此它们的线比可能提供探测发射气体性质的独特机会。利用2D热化学代码DALI，我们运行了一组考虑不同恒星与盘性质、并采用更新后的氮化学网络的盘模型。随后将这些建模结果与观测进行比较，包括TW Hya盘的新ALMA HNC $J=3-2$观测以及Lupus中29个盘的HNC $J=1-0$观测。与CN类似，HCN和HNC在具有更大盘耀角和高UV通量的模型中具有更亮的线发射。预测HNC和HCN在温暖表面层和外层中平面区域丰度较高，从而产生环状发射图样。然而，精确的发射区域与发射形态取决于所探测的跃迁，以及C和O丰度等其他参数。建模的HNC与HCN线强度比从内盘的小于0.1增加到外盘区域的最高0.8，这可由高温下HNC的高效破坏解释。当前稀缺观测的盘积分HNC线通量及其在TW Hya盘中的径向分布与我们的模型预测大体一致。HNC与HCN通量比随半径（温度降低）稳健增加，但其作为盘中化学温度计的使用受UV通量和C、O丰度等其他因素影响。能够定位发射层的高空间分辨率ALMA盘HNC与HCN观测，将极有潜力约束盘的热与UV辐射结构，并验证我们对氮化学的理解。