紫外驱动化学作为晚期行星形成的标志
地球与行星天体物理
2022-12-13 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
原行星盘内的化学储库直接影响行星组成及生命可能性。在寒冷且演化的行星形成盘中，观测到低温（≤50K）下长期存在的富碳氮化学。这由 1-10 Myr 年龄系统中微小有机自由基的明亮发射所证实，否则这些分子会在 1 Myr 内冻结到尘粒上。我们解释了行星形成盘的化学如何从宇宙线/X 射线主导的 regime 演化为紫外主导的化学平衡。这进而带来行星吸积所自的化学储库随时间发生的转变。随着尘埃通过生长、沉降和漂移演化，小颗粒种群从盘大气中耗竭，此种光化学主导的气相化学得以发展。更高的气尘质量比允许紫外光子更深穿透，并与富碳气体（C/O > 1）耦合形成含碳自由基与离子。这进一步导致有机分子的气相形成，随后被演化盘中任何正在形成的行星吸积。
引用
@article{arxiv.2212.05539,
title = {UV-driven Chemistry as a Signpost for Late-stage Planet Formation},
author = {Jenny K. Calahan and Edwin A. Bergin and Arthur D. Bosman and Evan Rich and Sean M. Andrews and Jennifer B. Bergner and L. Ilsedore Cleeves and Viviana V. Guzman and Jane Huang and John D. Ilee and Charles J. Law and Romane Le Gal and Karin I. Oberg and Richard Teague and Catherine Walsh and David J. Wilner and Ke Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.05539},
year = {2022}
}
备注
Accepted to Nature Astronomy, Published Dec 8th 2022