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JWST 探测到原行星盘中氖发射线的变化

太阳与恒星天体物理 2023-11-15 v1 地球与行星天体物理

摘要

我们通过将 2023 年获取的 SZ Cha 的 JWST MIRI MRS 光谱与 2008 年该目标的 Spitzer IRS SH 光谱进行比较,报告了首次探测到原行星盘中红外氖发射线的变化。我们测量了 [Ne III] 与 [Ne II] 的线流量比,该比值是高能辐射场的诊断指标,用于区分 EUV 驱动或 X 射线驱动的盘光致蒸发的主导地位。我们发现 [Ne III] 与 [Ne II] 的线流量比从 2008 年的 1.4\sim1.4 显著变化为 2023 年的 0.2\sim0.2。这表明盘的光致蒸发从 EUV 主导切换为 X 射线主导。我们展示了同期的地基光学 Halpha 发射线光谱,显示 2023 年存在强风。我们提出,这一强风阻止了 EUV 辐射到达盘表面,而 X 射线穿透风并辐照盘。我们推测,在 Spitzer 观测时期,风被抑制且 EUV 辐射到达了盘。这些观测证实中红外氖发射线对到达盘表面的高能辐射变化敏感。这凸显了 [Ne III] 与 [Ne II] 线流量比作为衡量盘光致蒸发效率以提供行星形成时标约束的工具的作用。然而,多波段观测对于解释观测结果并恰当考虑星-盘连接至关重要。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.07739,
  title  = {JWST Detects Neon Line Variability in a Protoplanetary Disk},
  author = {C. C. Espaillat and T. Thanathibodee and C. V. Pittman and J. A. Sturm and M. K. McClure and N. Calvet and F. M. Walter and R. Franco-Hernandez and J. Muzerolle Page},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.07739},
  year   = {2023}
}

备注

Accepted to ApJL