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HD 169142 盘中挥发性成分及其嵌入行星的化学组成

地球与行星天体物理 2024-10-03 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

行星大气的成分与其形成的原始盘的化学组成密切相关。因此,确定挥发性关键物质中元素的丰度,对于建立盘与行星组成之间的联系至关重要。HD 169142 这种块状星的盘因其分子丰富的特性以及位于两个突出尘埃环之间的最新形成行星,成为此类研究的引人注目的目标。本文我们在较小的空间尺度上探讨了 HD 169142 盘的化学,联系盘的组成与行星吸积气体。我们运用热化学模型和归档数据,对挥发性碳、氧和硫的 elemental 丰度进行了限制。碳和氧相对于气相相对于其星际丰度仅适度被耗尽,盘的内侧 60 au 区域显示氧的挥发性丰度较高。C/O 比率在盘的内侧约为太阳值,而在外侧超过该值,这正如 H2O 雪线所预期的那样。气相硫的丰度被耗竭约 1000 倍,与其他多个原始盘相符。有趣的是,观测到的 HD 169142 b 原型行星附近的 SiS 辐射显著超过化学模型的预测,这支持了此前关于其来源于冲击气体或局部外流假设的假设。我们将我们的发现置于该嵌入行星潜在大气组成的语境中,并强调硫化合物作为原始盘化学探针的实用性。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.01418,
  title  = {Volatile composition of the HD 169142 disk and its embedded planet},
  author = {Luke Keyte and Mihkel Kama and Alice S. Booth and Charles J. Law and Margot Leemker},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.01418},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted for publication in MNRAS