恒星宇宙线作为原行星盘中电离的重要来源：一个依赖于盘质量的过程

我们针对广泛的盘参数，评估了年轻太阳质量恒星周围原行星盘中低能原恒星宇宙线的电离效应。我们假设低能宇宙线的源位于年轻恒星附近，并通过扩散方式穿过原行星盘。我们采用邻近恒星形成区的观测推得值作为总盘质量和径向密度分布。我们研究了在观测散布范围内改变太阳质量恒星盘质量的影响。我们发现，对于大范围的盘质量和密度分布，原行星盘对低能（$\sim$3 GeV）宇宙线是“光学薄”的。在 $R\sim10$ au 处，对于我们考虑的所有盘（$M_\mathrm{disk}=6.0\times10^{-4} - 2.4\times 10^{-2}M_\odot$），由低能恒星宇宙线引起的电离率大于未调制银河系宇宙线的预期值。这与我们之前假设盘更致密（可能适用于更嵌埋的源）的结果相反。在 $R\sim70$ au 处，恒星宇宙线引起的电离率在 $\sim$50% 的盘中占主导。这些是质量较小且密度分布较平缓的盘。在该半径处，我们考虑的最轻与最重盘之间的电离率至少相差一个数量级。我们的结果表明，对于大范围的盘质量，低能恒星宇宙线在盘大半径处（$\sim$70 au）的中平面提供了重要的电离来源。