褐矮星盘的热化学建模

褐矮星盘在形状和大小方面的物理性质在很大程度上仍缺乏观测探索。褐矮星盘在多大程度上类似于缩小版的金牛T星（T Tauri）盘目前尚不清楚，而这项工作是通过最终对未来观测进行建模来建立关系的一步。我们利用褐矮星盘 $\rho$ Oph 102 的观测结果推断出一个基准模型，并围绕该模型构建了一个小型褐矮星盘模型网格，以模拟 CO、HCN 和 HCO+ 的线通量以及驱动其丰度的化学过程。这些是最早发表的将详细的二维辐射热化学盘模型与观测数据联系起来的褐矮星模型。我们预测，中等扩展的 ALMA 天线配置将空间分辨褐矮星盘周围的 CO 线发射，并且 HCN 和 HCO+ 将在积分通量中可探测到，因为我们得出结论：这些分子相对于 CO 发射的通量比与金牛T星盘相当。这些分子尚未在褐矮星盘的亚毫米波长处被观测到，但它们是温暖表面层气体和盘外部电离的关键示踪剂。我们提出预测：如果褐矮星盘中的物理和化学过程类似于金牛T星盘中发生的过程——正如我们的模型所表明的——那么用于金牛T星盘的相同诊断方法也可用于褐矮星盘（例如尚未在亚毫米波段观测到的 HCN 和 HCO+ 谱线），并且这些谱线应当能用 ALMA 观测到。通过未来的观测，对这些关于褐矮星盘化学的想法予以确认（或反驳）将对我们理解褐矮星盘中的盘化学、结构以及随后的行星形成产生重大影响。