原行星盘中的挥发性碳锁定与释放：TW Hya 和 HD 100546 的研究

行星固体和气体的组成在很大程度上源于原行星盘中挥发性元素的加工过程。为了阐明关键过程，我们对两个年龄和盘质量相似但中心恒星不同的系统中的气相碳丰度进行了比较分析：HD 100546 和 TW Hya。我们将这些盘中新探测到的 C I 发射与其他碳储库（CO、C$^{+}$、C$_2$H）以及气体质量和温热气体示踪物（HD、O I）的观测数据相结合，并利用空间分辨的 ALMA 观测和能谱分布对这些盘进行了建模。使用 DALI 二维物理化学代码对盘进行模拟。HD 100546 的恒星丰度来自存档光谱。对 HD 100546 中 HD 发射的上限限制了盘总质量 $\leq 0.1\,M_{\odot}$。这颗温暖的 Herbig 星周围盘中的气相碳丰度与星际介质相比最多中度贫化，[C]/[H]$_{\rm gas}=(0.1-1.5)\times 10^{-4}$。HD 100546 本身是一颗 $\lambda$ Boötes 星，具有太阳丰度的 C 和 O，但岩石形成元素严重贫化。在 T Tauri 盘 TW Hya 的气体中，C 和 O 均严重不足，[C]/[H]$_{\rm gas}=(0.2-5.0)\times 10^{-6}$ 且 C/O${>}1$。我们讨论了证据表明两个盘的热内区中气相 C 和 O 丰度均较高。我们的分析模型（包括垂直混合和粒径分布）再现了 TW Hya 外盘中的观测 [C]/[H]$_{\rm gas}$，并允许对其他系统进行预测。