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赤道质子星体: II. 盘中物质的化学演化

地球与行星天体物理 2025-01-08 v1

摘要

为理解行星形成,长期以来关注原行星盘化学与结果行星属性之间的联系。这些联系通常通过碳氧 (C/O) 比率在成熟行星与年轻原行星盘之间建立。在少数系统中,发现了位于出生原行星盘内的年轻原行星。这些系统提供了独特的机会,直接研究从原行星盘向行星输送气体的过程。本文对嵌入式赤道质子星体的原行星盘中的3D数值模拟进行后处理,以探索气体从盘中流向行星的化学演化。我们假设与化学演化相关的尘埃为细小、随气流共动的尘粒,其尘埃-气体比率反映了原行星盘上层大气的特征。我们发现,随着气体进入行星引力势阱的深层区域,气体温度显著升高(可达800\sim 800 K),导致冰相中的所有易挥发性物质释放出来。这种相变的变化可能影响我们对巨行星大气中不饱和物质输送的理解。主要的碳、氧和硫携带冰:CO2_2、H2_2O和H2_2S被释放到气相中,随着嵌入式行星附近的温暖气体温度,导致类似于原行星盘中产生的独特物种,如CS、SO和SO2_2。我们在模型中计算了SO、SO2_2、CS和H2_2CS的柱密度,发现其值与以往观测研究的结果一致。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.17408,
  title  = {Gas dynamics around a Jupiter mass planet: II. Chemical evolution of circumplanetary material},
  author = {Alex J. Cridland and Elena Lega and Myriam Benisty},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.17408},
  year   = {2025}
}

备注

20 pages, 17 figures, accepted for publication in A&A