从 ALMA 毫米连续谱与谱线观测推断（过渡）原行星盘中的巨行星

嵌入原行星盘的原行星的潜在特征是红外到毫米波长范围内连续谱发射的径向间隙或空腔。ALMA 观测目前正在探测 CO 及其他化学物种的空间分辨转动谱线发射。这些观测可以提供有关在尘埃中刻蚀出间隙的机制的补充信息，并对推测的行星质量提供额外约束。我们对行星-原行星盘模型的二维流体动力学模拟进行了后处理，其中尘埃密度和颗粒尺寸分布由尘埃演化代码计算。这些模拟探索了不同的行星质量（$1\,M_{\rm J}\leq M_{\rm p}\leq15\,M_{\rm J}$）和湍流参数。输出结果使用热化学代码 DALI 进行后处理，如 Facchini 等人 (2017) 所做的那样，考虑了径向和垂直方向变化的尘埃性质。我们获得了气体的温度结构、化学丰度以及热连续谱和 CO 转动谱线的合成发射图。这是首次结合流体动力学模拟、尘埃演化和化学来预测 hosting 大质量行星的原行星盘的气体发射的研究。所有 CO 主要同位素体的径向强度剖面在行星位置处均显示出间隙。在 CO 中看到的间隙位置与行星轨道外侧压力极大值处毫米连续谱的峰值位置之间的比率，显示出对行星质量的明显依赖。由于间隙内尘埃密度低，尘埃和气体组分可能会发生热解耦，气体的温度低于尘埃。在 CO 中看到的间隙是由行星位置处的气体温度下降和底层面密度剖面共同造成的。在所有模型中均未观察到 CO 空腔，仅有 CO 间隙，这表明单一的大质量行星无法解释在过渡盘中观察到的 CO 空腔。