空间分辨HD 100546原行星盘中挥发性硫的丰度
地球与行星天体物理
2023-12-22 v1
摘要
挥发性元素在行星系统的形成中起着至关重要的作用。它们在原行星盘中的丰度和分布为形成过程与单个行星大气成分之间的联系提供了重要见解。硫是行星形成环境中含量最丰富的元素之一，具有重要意义，现在可通过JWST在系外行星中观测到。然而，行星形成模型目前缺乏关于原行星盘中硫化学的重要知识。深入了解盘中主要挥发性硫载体对于构建能够有效预测行星大气成分并重建行星形成路径的模型至关重要。在本工作中，我们将档案观测与来自ALMA和APEX的新数据相结合，涵盖一系列含硫物种/同位素体。我们使用DALI热化学代码解释这些数据，为此我们的模型是高度精细且针对特定盘的。我们发现挥发性硫从宇宙值中严重耗竭了1000倍，盘平均丰度为S/H = 1e-8。我们表明，气相硫丰度在径向上变化了3个数量级，最高丰度位于内尘埃环内部以及与150至230 au处的外尘埃环重合的位置。从我们的模型中提取化学丰度，我们发现OCS、H2CS和CS是气相中的主要分子载体。我们还推断存在大量的OCS冰储库。我们将结果与HD 100546中行星的潜在大气成分以及更广泛的系外行星群体联系起来。
引用
@article{arxiv.2312.13997,
title = {Spatially resolving the volatile sulfur abundance in the HD 100546 protoplanetary disk},
author = {Luke Keyte and Mihkel Kama and Ko-Ju Chuang and L. Ilsedore Cleeves and Maria N. Drozdovskaya and Kenji Furuya and Jonathan Rawlings and Oliver Shorttle},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.13997},
year = {2023}
}
备注
Accepted in MNRAS (20/12/2023)