由尘埃演化引起的原行星盘中的碳氢化合物发射环
地球与行星天体物理
2016-11-09 v1
摘要
我们利用 Atacama Large Millimeter Array (ALMA) 报告了在 TW Hya 和 DM Tau 的富气体原行星盘内观测到的分辨 C2H 发射环。在每种情况下，发射环均出现在由(亚)毫米波连续辐射示踪的毫米级颗粒(卵石)的可观测盘边缘。此外，我们在 TW Hya 盘中探测到一个与 C2H 空间分布完全相同的 C3H2 发射环。这表明这些是碳氢化合物环(即不限于 C2H)。利用详细的热化学模型，我们表明重现 C2H 的发射需要在卵石盘边缘之外的盘上层大气和外盘具有强 UV 场和 C/O > 1。这自然出现在由于凝聚、引力沉降和漂移的共同作用导致冰覆盖的尘埃质量发生空间分层的盘中。这种分层使得盘表面和外盘对 UV 光子具有更大的渗透性。此外，在中平面运输氧和碳关键挥发性载体的冰的集中，以及 CO 的光化学侵蚀，导致在 UV 主导的盘中元素 C/O 比超过 1。因此，颗粒而非气体的运动导致了盘表面层和外盘中平面中丰富的碳氢化合物化学。
引用
@article{arxiv.1609.06337,
title = {Hydrocarbon emission rings in protoplanetary disks induced by dust evolution},
author = {Edwin A. Bergin and Fujun Du and L. Ilsedore Cleeves and Geoffrey A. Blake and Kamber Schwarz and Ruud Visser and Ke Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.06337},
year = {2016}
}
备注
Accepted by the Astrophysical Journal, 23 pages, 15 figures