PDS 70行星宿主盘中氮、碳、氢分馏的径向变化
地球与行星天体物理
2025-06-11 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
元素同位素比率是重建行星物质从母分子云到原行星盘（行星形成并吸积大气）旅程的有力工具。原行星盘中同位素比率的径向变化揭示了局部路径，这些路径可能严重影响行星物质的同位素分馏程度。本文展示了PDS 70盘中HCN分子的14N/15N、12C/13C和D/H同位素比率的空间分辨轮廓，该盘拥有两颗活跃吸积的巨行星。ALMA对HCN、H13CN、HC15N和DCN的高空间分辨率观测揭示了分馏轮廓的径向变化。我们提取了HCN/HC15N比率至约120 au，该比率在PDS 70盘位于约50 au的内腔壁外呈现下降趋势。我们认为HCN/HC15N比率中观测到的径向变化与N2的同位素选择性光解离有关。我们利用HCN谱线的光谱分辨超精细分量，提取了约40至90 au之间HCN/H13CN比率的径向轮廓，得到的值与ISM的12C/13C比率一致。氘化轮廓在整个盘范围内也基本恒定，DCN/HCN比率约为0.02，与T Tauri星周围盘的其他盘平均值和径向轮廓一致。提取的同位素体比率径向轮廓显示了在PDS 70行星宿主盘中，不同的分馏过程在不同空间尺度上占主导地位。
引用
@article{arxiv.2504.03833,
title = {Radial variations in nitrogen, carbon, and hydrogen fractionation in the PDS 70 planet-hosting disk},
author = {L. Rampinelli and S. Facchini and M. Leemker and P. Curone and M. Benisty and K. I. Öberg and R. Teague and S. Andrews and J. Bae and C. J. Law and B. Portilla-Revelo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.03833},
year = {2025}
}
备注
18 pages, 10 figures, 3 tables