类地行星形成区的含水紫外屏蔽：来自水发射的启示

中红外光谱是观测原行星盘内区（内几天文单位）即类地行星形成区成分的少数手段之一。目前已在盘大气中探测到的物种，例如 CO、CO2、H2O 和 C2H2，在理论上足以约束盘表面的 C/O 比。然而，热化学模型难以同时重现中红外波段探测到的全部物种。为更接近观测光谱，我们在热化学代码 Dust And Lines 中加入了水紫外屏蔽以及更高效的化学加热。我们发现二者均为匹配观测发射谱所必需。除来自紫外光子的传统加热外，高效化学加热对于提升水发射层的温度以匹配观测到的水激发温度必不可少。我们发现水紫外屏蔽阻止紫外光子深入盘内，使具有更高柱密度的下层冷却。这两种效应产生了一个柱密度为 1-10$\times 10^{18}$ cm$^{-2}$ 的水热发射层。在模型中，这仅是中红外波长下尘埃 $\tau=1$ 表面之上水柱密度的 1-10%，且占总水柱密度的 <1%。