利用原行星盘径向碳耗竭轮廓示踪卵石漂移与俘获

行星的组成可能很大程度上由原行星盘中冰卵石的化学处理与吸积决定。近期对原行星盘的观测暗示了气态碳的广泛耗竭。缺失的挥发性碳很可能以 CO 和/或 CO$_2$ 冰的形式冻结在颗粒上，并通过压力凸起中的卵石俘获或星子锁定在盘中。我们展示了首个成功的 ACA (Atacama Compact Array) [C I] $J$ = 1-0 对七个原行星盘的迷你巡测结果。利用定制的方位角对称 DALI (Dust And LInes) 热化学盘模型，并辅以 [C I] $J$ = 1-0 与分辨的 CO 同位素数据，我们确定了三个源外盘的系统平均元素挥发性碳丰度。七个源中有六个被 ACA 在 [C I] $J$ = 1-0 中探测到，其中四个显示出明显的盘成分。基于建模，我们发现 DL Tau 外盘存在严重的冷气态碳耗竭，而 DR Tau 和 DO Tau 外盘为中度耗竭。结合内外盘碳丰度，我们给出了 DL Tau 盘中径向漂移的决定性证据，其中多个尘埃环的存在指向短暂或泄漏的尘埃陷阱。我们发现 DO Tau 和 DR Tau 的致密光滑盘中发生了尘埃锁定，暗示未分辨的尘埃亚结构。将我们的结果与不同年龄和光度的恒星比较，我们识别出与 CO 耗竭过程动力学模型一致的气态碳耗竭观测演化趋势。原行星盘中固体的输运效率可能与我们基于当前连续谱观测中分辨的亚结构所预期的显著不同。这对我们理解径向漂移与卵石吸积对行星组成的影响具有重要启示。