原始盘表层气体温度
天体物理学
2009-11-10 v1
摘要
目前对原始盘结构的模型基于气体与尘埃温度相等的假设。作为盘中静力学方程关键要素的气体温度，随后从连续辐射传递计算中确定，其中连续光谱系数由尘埃提供。该假设在盘表层是否仍成立长期存在争议，后者是尘埃红外发射特征产生的区域。在本文中，我们以自洪方式计算盘表层气体温度。气体温度由加热-冷却平衡方程决定，其中包括 photoelectric 加热、解离加热、尘埃-气体热交换和谱线冷却等过程。主导冷却物种如 CO、C、C+ 和 O的丰度基于以 H、He、C、O、S、Mg、Si、Fe 为原子种的化学网络决定（Kamp & Bertoldi 2000）。本次计算所基于的盘模型为 Dullemond、van Zadelhoff 与 Natta (2002) 提供的模型。我们发现，对于 A_V >~ 0.1 的情况，尘埃与气体温度通常在 10% 范围内相等，这高于 `超加热表层'的位置——后者是尘埃发射特征产生的区域（如 Chiang & Goldreich 1997）。在盘表层之上，气体温度可超过尘埃温度，并在多环芳烃 (PAH) 的存在下，可达 600 K 于半径 100 AU 处。这一区域中 CO 完全解离，但氢分子形式的显著部分仍存。密度仍足够高，以至于可产生显著的 H_2 发射.....
引用
@article{arxiv.astro-ph/0408501,
title = {The gas temperature in the surface layers of protoplanetary disks},
author = {I. Kamp and C. P. Dullemond},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0408501},
year = {2009}
}
备注
28 pages, 8 figures, accepted for publication in ApJ