原行星盘表层中的气相水
天体物理学
2009-11-13 v1
摘要
最近对 DM Tau 原行星盘在 464 GHz 处 HDO 基态跃迁的观测，在外盘中央平面正上方的区域探测到了水蒸气的存在（Ceccarelli 等人，2005）。在没有非热解吸过程的情况下，水应几乎完全冻结在尘埃颗粒包覆层上，HDO 将无法探测到。在本快报中，我们提出了一个化学模型，探讨冰包覆层被 FUV（6eV < hν < 13.6eV）光子光致解吸的可能性。我们表明，平均星际 FUV 场足以在整个盘面上方形成一层水蒸气。假设光致解吸产率为 10^{-3}，该层中的水丰度预计约为 3 x 10^{-7}，平均 H2O 柱密度约为 1.6 x 10^{15} cm^{-2}。这些预测对模型的细节（如入射 FUV 辐射场和盘内气体密度）依赖性非常弱。基于此模型，我们预测 DM Tau 中气态 HDO/H2O 比值约为 1%。此外，我们预测水在 557 GHz 处的基态跃迁无法用 ODIN 和/或 HSO-HIFI 探测到。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0510635,
title = {Gas phase water in the surface layer of protoplanetary disks},
author = {C. Dominik and C. Ceccarelli and D. Hollenbach and M. Kaufman},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0510635},
year = {2009}
}
备注
13 pages, 4 figures. Astrophysical Journal Letters, in press