水冰线外受遮蔽原太阳盘 midplane 的分子组成
地球与行星天体物理
2022-09-21 v1 星系天体物理
太阳与恒星天体物理
摘要
盘的中面温度可能受尘阱/尘环影响。水冰线外尘埃耗竭将投下阴影。本研究采用详细的气-冰化学反网络,探究了原太阳类恒星周围具水冰线外阴影结构的盘中,主导的含碳、氧、氮分子沿径向的气相与冰相丰度分布。在受遮蔽盘中,约3-8 au处的尘埃颗粒预计相较无遮蔽盘,除HO、CO、CO、NH、N与HCN冰外,还多出约5-10倍量的HCO、CHOH、NHCHO等有机分子冰以及CH、CH等饱和烃冰。在阴影区,我们发现氢化(尤其是CO冰的氢化)是复杂有机分子的主导形成机制。气相N/O比展现出比气相C/O比大得多的空间变化,因此预测N/O比是阴影区有用的示踪剂。NH线发射是阴影区的潜在示踪剂。我们得出结论:阴影区使关键挥发物重新凝结到尘埃颗粒上,提供了一处冰相化学富集区,其距恒星比无遮蔽盘中更近,并可在一定程度上解释形成67P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星的尘埃颗粒中对O冰的捕获。我们讨论道,若木星形成于受遮蔽盘中,则无需经历大距离迁移。
引用
@article{arxiv.2208.06005,
title = {The Molecular Composition of Shadowed Protosolar Disk Midplanes beyond the Water Snowline},
author = {Shota Notsu and Kazumasa Ohno and Takahiro Ueda and Catherine Walsh and Christian Eistrup and Hideko Nomura},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.06005},
year = {2022}
}
备注
52 pages, 22 Figures, 2 Tables, Accepted for publication in The Astrophysical Journal (ApJ) on August 7th, 2022