低质量原恒星周围嵌入盘中的挥发性雪线

(删节*) 年轻太阳星云的模型假设一个炽热的初始盘，其中大多数挥发物处于气相。问题仍在于：一个活跃吸积盘是否足够温暖，能在高达50 AU半径处拥有气相水。尚未有关于嵌入吸积盘（0阶段）中雪线范围的详细研究。量化嵌入活跃吸积盘系统中气相挥发物的位置。已使用二维物理与辐射转移模型计算嵌入原恒星系统的温度结构。利用密度依赖的热脱附公式，计算了H$_2$O、CO$_2$和CO的气相与冰相丰度。对于通过盘向恒星的吸积率介于$10^{-9}$-$10^{-4} \ M_{\odot} \ {\rm yr^{-1}}$之间，中平面水雪线从3 AU增加至55 AU。对于$\dot{M} \leq 10^{-5} \ M_{\odot} \ {\rm yr^{-1}}$，CO$_2$可在盘内保持固相直至约20 AU。在大多数活跃吸积盘内，无论盘性质与吸积率如何，大部分CO处于气相。预测的光学薄水同位素体发射与朝向0阶段嵌入年轻恒星天体探测到的H$_2^{18}$O发射一致，其源自盘与温暖内包层（热核）。然而，吸积嵌入盘只能解释来自$R < 50$ AU的水发射，且范围随低吸积率迅速减小。因此，发射的径向范围可通过ALMA观测测量并与该极限比较。挥发物在年轻盘中升华至50 AU，并能在高吸积率时期重置从包层继承的化学组成。延伸至30 AU的炽热年轻太阳星云只可能发生在深度嵌入的0阶段，而非早期太阳系的金牛T星阶段。