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行星形成尺度上的 ALMA 分子巡测 (MAPS) I:项目概览与亮点

地球与行星天体物理 2021-11-17 v2 星系天体物理 天体物理仪器与方法 太阳与恒星天体物理

摘要

行星在年轻恒星周围富含尘埃和气体的盘中形成并获得其组成,这一过程的结果与盘的化学性质密切相关。分子在盘中的分布调控着行星的元素组成,包括 C/N/O/S 比和金属丰度(O/H 与 C/H),以及获取水和前生物相关有机物的途径。分子的发射还编码了盘的电离水平、温度结构、运动学和气体面密度的信息,这些都是盘演化和行星形成模型的关键要素。行星形成尺度上的 ALMA 分子巡测(MAPS)ALMA 大型项目旨在通过将盘化学结构探索至 10 au 尺度,来拓展我们对行星形成化学的理解。MAPS 项目聚焦于五个盘——围绕 IM Lup、GM Aur、AS 209、HD 163296 和 MWC 480——其中探测到尘埃子结构且行星形成似乎正在进行。我们在 4 个光谱设置下观测了这些盘,共同覆盖了来自 20 多种不同物种的约 50 条谱线。本文通过呈现项目动机、盘样本、观测细节和定标策略的概览,介绍 ApJS MAPS 特刊。我们还强调了关键结果,包括发现尘埃、气体和化学子结构之间的联系,内盘区域中腈类和其他有机物的巨大储库,以及大多数盘中升高的 C/O 比。我们讨论了这组结果如何重塑我们对行星形成化学的看法。

关键词

引用

@article{arxiv.2109.06268,
  title  = {Molecules with ALMA at Planet-forming Scales (MAPS) I: Program Overview and Highlights},
  author = {Karin I. Oberg and Viviana V. Guzman and Catherine Walsh and Yuri Aikawa and Edwin A. Bergin and Charles J. Law and Ryan A. Loomis and Felipe Alarcon and Sean M. Andrews and Jaehan Bae and Jennifer B. Bergner and Yann Boehler and Alice S. Booth and Arthur D. Bosman and Jenny K. Calahan and Gianni Cataldi and L. Ilsedore Cleeves and Ian Czekala and Kenji Furuya and Jane Huang and John D. Ilee and Nicolas T. Kurtovic and Romane Le Gal and Yao Liu and Feng Long and Francois Menard and Hideko Nomura and Laura M. Perez and Chunhua Qi and Kamber R. Schwarz and Anibal Sierra and Richard Teague and Takashi Tsukagoshi and Yoshihide Yamato and Merel L. R. van 't Hoff and Abygail R. Waggoner and David J. Wilner and Ke Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2109.06268},
  year   = {2021}
}

备注

Accepted for publication in the ApJS MAPS Special Issue. v2 has updated MAPS references and a correction to Fig. 3