Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > astro-ph > arXiv:2507.03370

帮助 | 高级搜索

天体物理学 > 地球与行星天体物理学

arXiv:2507.03370 (astro-ph)
[提交于 2025年7月4日 (v1) ,最后修订 2025年7月8日 (此版本, v2)]

标题: 围绕吸积原行星的温暖气泡中CO的重现及其可观测性

标题: Resurgence of CO in a warm bubble around accreting protoplanets and its observability

Authors:O. Chrenko, S. Casassus, R. O. Chametla
摘要: 原恒星盘的寒冷外区预计会包含一个位于中平面的层,气体中的CO分子在此冻结,其总体丰度较低。 该层在CO旋转发射线的通道图中表现为一个空洞。 我们探讨被冻结的层是否能将嵌入的吸积原行星的环绕环境暴露给观测。 为此,我们进行了3D辐射气体-尘埃流体动力学模拟,其消光由亚微米和毫米大小尘埃颗粒的再分布决定。 考虑了一个质量为木星的行星,其吸积光度为$\sim$$10^{-3}\,L_{\odot}$ 作为标准情况。 吸积加热在行星周围维持了一个温暖的气泡,局部增加了气体中CO分子的丰度。 出射天空图像的辐射转移预测表明,气泡在通道图中成为一个显著的CO发射源。 它表现为一个低强度的光学厚斑点,位于所谓的“蜻蜓翅膀”之间,这些“蜻蜓翅膀”追踪了前向和后向的线形成表面。 气泡的发射强度几乎与示踪同位素无关,这表明只要其信号能够从扩展的盘发射中分离出来,就会有非常丰富的可观测化学成分。 这可以通过在行星引起的间隙中光学薄或弱热分层的同位素实现,例如C$^{18}$O。 对于这些同位素,气泡在减去从盘动力学推导出的轴向平均通道图后的合成ALMA观测中突出显示为最亮的残差,从而实现了对形成中的原行星的新自动检测。 相比之下,马蹄形流动持续地从环绕行星环境中耗尽大尘埃颗粒,这使得该区域在亚毫米连续谱中不可观测,这与ALMA检测的稀缺性一致。
摘要: The cold outer regions of protoplanetary disks are expected to contain a midplane-centered layer where gas-phase CO molecules freeze out and their overall abundance is low. The layer then manifests itself as a void in the channel maps of CO rotational emission lines. We explore whether the frozen-out layer can expose the circumplanetary environment of embedded accreting protoplanets to observations. To this end, we performed 3D radiative gas-dust hydrodynamic simulations with opacities determined by the redistribution of submicron- and millimeter-sized dust grains. A Jupiter-mass planet with an accretion luminosity of $\sim$$10^{-3}\,L_{\odot}$ was considered as the nominal case. The accretion heating sustains a warm bubble around the planet, which locally increases the abundance of gas-phase CO molecules. Radiative transfer predictions of the emergent sky images show that the bubble becomes a conspicuous CO emission source in channel maps. It appears as a low-intensity optically thick spot located in between the so-called dragonfly wings that trace the fore- and backside line-forming surfaces. The emission intensity of the bubble is nearly independent of the tracing isotopolog, suggesting a very rich observable chemistry, as long as its signal can be deblended from the extended disk emission. This can be achieved with isotopologs that are optically thin or weakly thermally stratified across the planet-induced gap, such as C$^{18}$O. For these, the bubble stands out as the brightest residual in synthetic ALMA observations after subtraction of axially averaged channel maps inferred from the disk kinematics, enabling new automatic detections of forming protoplanets. By contrast, the horseshoe flow steadily depletes large dust grains from the circumplanetary environment, which becomes unobservable in the submillimeter continuum, in accordance with the scarcity of ALMA detections.
评论: 已被A&A接收
主题: 地球与行星天体物理学 (astro-ph.EP) ; 太阳与恒星天体物理学 (astro-ph.SR)
引用方式: arXiv:2507.03370 [astro-ph.EP]
  (或者 arXiv:2507.03370v2 [astro-ph.EP] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2507.03370
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Ond≈ôej Chrenko [查看电子邮件]
[v1] 星期五, 2025 年 7 月 4 日 08:10:12 UTC (10,641 KB)
[v2] 星期二, 2025 年 7 月 8 日 12:31:38 UTC (10,650 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
查看许可
当前浏览上下文:
astro-ph.EP
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-07
切换浏览方式为:
astro-ph
astro-ph.SR

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号