Observational evidence for a possible link between PAH emission and dust trap locations in protoplanetary disks
Leiden University（莱顿大学）；Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）；University of Bern（伯尔尼大学）；University College London（伦敦大学学院）
研究发现原行星盘中PAH发射强度与尘埃陷阱位置存在强相关性，表明PAHs可能在碎石上冻结并受尘埃运输影响。
2025-11-10 astro-ph.EP
Water vapor distribution in protoplanetary disks
在原行星盘中发现了水蒸气。在这项工作中，我们模拟了水蒸气的分布在原行星盘的热化学代码。对于一组参数化的圆盘模型，采用蒙特卡罗方法计算了圆盘的尘埃温度分布和辐射场，进而求解了气体的温度分布和化学成分。辐射转移包括氢原子散射和莱曼α光子水吸收的详细处理，因为莱曼α线占主导地位的吸积年轻恒星的紫外光谱。在一个基准模型中，我们发现温度在300 K左右的暖水蒸气主要分布在内盘的一个小而封闭的区域中。暖水区的内边界是由于灰尘和水本身对紫外线场的屏蔽变得显着的地方。外边界是灰尘温度下降到水冷凝温度以下的地方。更明亮的中心恒星导致更广泛的暖水蒸气分布，而尘埃的生长和沉降往往会减少暖水蒸气的数量。基于元素氧丰度和水化学的典型假设，暖水蒸气的柱密度可以高达1 E22 cm^{-2}。在盘的上层大气中的一个更广泛的区域中存在少量的温度高于~300 K的热水蒸汽。温度低于100 K的冷水蒸汽分布在整个磁盘上，由水冰的光解吸产生。
2014-08-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Chemical evolution of protoplanetary disks - the effects of viscous accretion, turbulent mixing and disk winds
我们计算了考虑径向粘性吸积、垂直湍流混合和垂直盘风的原行星盘的化学演化。我们研究了采用不同的尘埃颗粒分子氢形成模型对尘埃盘化学结构的影响。我们的气相化学是从UMIST天体化学数据库（Rate06）中提取的，我们已经添加了详细的气体-颗粒相互作用。我们使用我们的化学模型的结果来生成合成的近红外和中红外LTE线发射光谱，并比较这些与最近的斯皮策观测。我们的研究结果表明，如果考虑到H2形成的温暖的晶粒，在磁盘表面的H2O和OH的丰度显着增加。我们发现，径向吸积流强烈影响的分子丰度，与那些在冷的中平面层特别受到影响。另一方面，我们表明扩散性湍流混合会影响温暖分子层中的圆盘化学，影响圆盘的线发射，从而提高与观测的一致性。我们发现，NH 3，CH 3 OH，C2 H 2和含硫物种大大增强了湍流混合的列入。我们表明，磁盘风可能会影响磁盘化学和由此产生的分子线发射以类似的方式时，发现混合包括在内。
2011-02-19 astro-ph.EP
Volatile carbon locking and release in protoplanetary disks. A study of TW Hya and HD 100546
行星固体和气体的组成很大程度上取决于原行星盘中挥发性元素的形成过程。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：HD 100546和TW Hya的气相碳丰度进行了比较分析。我们结合我们最近的检测C $^{0}$在这些磁盘与其他碳水库（CO，C $^{+}$，C $_{2}$ H）和气体质量和温暖的气体示踪剂（HD，O $^{0}$），以及空间分辨ALMA观测和光谱能量分布的意见。磁盘是用DALI 2D物理化学代码建模的。HD 100546的恒星丰度来自档案光谱。HD 100546的HD发射上限为$\leq0.1\,M_{\odot}$的总磁盘质量设定了上限。与星际介质相比，这个温暖的赫比格盘大气中的气相碳丰度最多适度耗尽，[C]/[H] $_{\rm gas}=(0.1-1.5)\times 10^{-4}$。HD 100546本身是一颗$λ\,$牧夫座恒星，在太阳系中富含C和O，但形成岩石的元素却严重缺乏。在金牛座T盘TW Hya的气体中，C和O都是非常不丰富的，有[C]/[H] $_{\rm gas}=(0.2-5.0)\times 10^{-6}$和C/O ${>}1$。我们讨论的证据表明，气相中的C和O的丰度是高的两个磁盘的温暖的内部区域。我们的分析模型，包括垂直混合和粒度分布，再现观察到的[C]/[H] $_{\rm gas}$在TW Hya外盘，并…
2016-05-17 astro-ph.EP
Unlocking CO Depletion in Protoplanetary Disks I. The Warm Molecular Layer
CO通常被用作星际介质和原行星盘中总气体质量的示踪剂。最近有很多关于CO作为质量示踪剂在磁盘中的效用的争论。对原行星盘中CO的观测揭示了一系列的CO丰度，在许多系统中测量到低的CO与尘埃质量比。一种可能性是通过化学方法从CO中除去碳。然而，对有利于这种化学后处理的各种物理条件并不十分了解。我们对198个不同物理条件下的原行星盘中的含时化学进行了系统的研究。我们改变尘埃粒度分布，温度，漫画射线和X射线电离率，磁盘质量，和初始水丰度，详细说明什么样的物理条件是必要的激活各种CO消耗机制在温暖的分子层。我们把我们的分析集中在两个区域的温暖分子层：外盘（100 AU）以及CO雪线和内盘（19 AU）内的中面CO雪线。经过一百万年，我们发现，大多数模型有一个CO丰度相对于H $_2$小于$10^{-4}$在外盘，而丰度小于$10^{-5}$需要存在的宇宙射线。在CO雪线内部，CO的显著消耗仅发生在具有高宇宙射线率的模型中。如果宇宙射线不存在于年轻的磁盘，它是很难从CO化学去除碳。此外，去除水之前，CO耗尽阻碍了化学处理的CO。化学处理本身不能解释目前的观测低CO丰度。其他机制也必须参与。
2018-02-07 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Reprocessing of Ices in Turbulent Protoplanetary Disks: Carbon and Nitrogen Chemistry
我们研究了湍流输运对原行星盘中冰化学的影响，重点是含碳和含氮分子。化学速率方程求解的扩散项，模仿湍流混合在垂直方向。湍流可以将冰覆盖的尘埃颗粒从中平面带到温暖的辐射盘表面，并且通过光反应、热解吸和表面反应对冰幔进行再处理。在r < 30 AU时，向上的输送降低了甲醇和氨冰的丰度，因为温暖的尘埃温度阻止了它们在颗粒表面的再形成。这种后处理可以解释彗星彗发中碳和氮分子的丰度小于低质量原恒星包层中的丰度。我们还表明，混合对复杂有机分子（COM）的合成的影响是两种方式：（1）冰从中间平面到磁盘表面的运输和（2）原子氢从表面到中间平面的运输。前者增强了盘表面的COM形成，而后者抑制了中平面的COM形成。然后，当混合是强的，COM主要形成在磁盘表面，而他们的父母分子（重新）形成在中平面。与非湍流模型相比，该循环将COM分布在垂直方向和径向向外扩展。我们推导出的时间尺度的汇机制，CO和N2被转换为挥发性较低的分子被耗尽的气相，并发现，垂直混合抑制这种机制在内部磁盘。
2014-06-13 astro-ph.EP
Warm millimetre dust in protoplanetary discs near massive stars
尘埃在行星的形成中起着关键作用，它的排放也提供了我们最容易获得的原行星盘的视图之一。如果按照与中心恒星的辐射平衡来设定，则盘状物中尘埃的温度在外围区域稳定在$10-20$ K左右。然而，足够近的大质量恒星可以将外盘加热到更高的温度。在本文中，我们研究了大量的外部源的存在下，光盘的辐射平衡温度和测量的影响，它对毫米尘埃质量的估计。由于毫米晶粒不夹带在任何风，我们专注于几何简单的二维轴对称盘模型，使用辐射转移计算与主机和外部源。最近的调查已经寻找证据的大质量恒星影响光盘的演化使用光盘的属性作为一个功能的投影分离。在假设一个圆盘的温度为$20$ K的距离$D$一个强大的辐射源，光盘质量被高估的一个因素，规模与$D^{-1/2}$内部的分离，外部加热变得重要。这可能会大大改变猎户座星云团中靠近$θ^1$ C的圆盘的尘埃质量估计。我们还对雪线的影响进行了初步评估。在像$θ^1$ C这样的O型恒星的秒差距内，CO雪线不再存在，尽管水雪线实际上不受影响，除了$\leq0.01\,$ pc非常接近的分离。
2021-03-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Gas dynamics around a Jupiter mass planet: II. Chemical evolution of circumplanetary material
本研究通过后处理嵌入木星质量行星的三维流体模拟，揭示气体坠入行星引力势阱时升温释冰并生成SO、SO$_2$、CS等独特分子，且柱密度与观测相符。
2024-11-26 astro-ph.EP
Depletion of gaseous CO in protoplanetary disks by surface-energy-regulated ice formation
原行星盘基本性质的经验约束对于理解行星形成和行星性质是必不可少的（1，2）。一氧化碳（CO）气体通常用于限制磁盘属性（3）。然而，估计表明，相对于预期值（4，5，6，7），盘中的CO气体丰度是耗尽的，并且影响CO丰度的各种盘过程的模型无法解释观察到的100万年时间尺度上的这种耗尽（8，9，10，11，12，13，14）。在这里，我们表明，表面能的影响，如开尔文效应，在磁盘上的颗粒，冰非均质成核到现有的颗粒时出现可以有效地捕获CO在其冰相。在以前的冰形成模型中，当小的冰包裹的颗粒被吹到温暖的磁盘层时，CO气体被释放出来。我们的模型可以再现在四个研究最多的原行星盘中观测到的气态CO的丰度、分布和时间演化（7）。我们限制固体和气体CO库存在中平面和磁盘扩散系数和解决不一致的磁盘质量的估计-三个关键参数，控制行星的形成。
2022-08-29 astro-ph.EP
The Anatomy of an Unusual Edge-on Protoplanetary Disk. II. Gas temperature and a warm outer region
我们提出了高分辨率$^{12}$ CO和$^{13}$ CO 2 - 1 ALMA观测，以及光学和近红外光谱，高度倾斜的原行星盘周围的SSTC 2D J163131.2 - 242627。光谱类型，我们得到的来源是一致的$\rm 1.2 \, M_{\odot}$明星推断ALMA的意见。尽管它有巨大的拱星盘，但我们几乎没有发现恒星上正在进行吸积的证据。CO地图揭示了一个磁盘，是异常紧凑的垂直方向，其外观在散射光图像一致。气体盘延伸的距离大约是亚毫米连续谱和光学散射光的两倍。从由中平面区域分离的两个表面层检测到CO，在中平面区域中，CO排放被抑制，如从冷中平面中的冻结所预期的。我们应用Dutrey等人2017年提出的地形重建分布方法的修改版本来推导圆盘的温度结构。我们发现，在CO发光层和$\sim$ 33 K和$\sim$ 20 K的中平面的温度在$\rm R<200$金，分别。在$\rm R>200$ Au之外，盘的中平面温度增加到$\sim$ 30 K，具有几乎垂直的等温轮廓。CO温度的转变与圆盘的亚微米和亚毫米发射的急剧减少相吻合。我们将其解释为星际紫外线辐射为圆盘的外部提供了额外的热源。
2021-03-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Shielding by Water and OH in FUV and X-ray Irradiated Protoplanetary Disks
我们提出了一个综合的热化学模型的原行星盘，包括远紫外线（FUV）和X射线辐射的照射的内部区域的大气。我们专注于水和OH的光解如何影响这些和相关物种的丰度，以及它如何有助于加热大气。大气中的尘埃起着几个重要的作用，主要是作为H $_2$形成的场所和吸收FUV。在典型的金牛T型星周围的星盘内部4天文单位内可以合成大量的水。OH主要存在于温暖区域的顶部，此处气体温度为$T_g \approx 650 - 1000$ K，水在其下方，此处温度较低，为$T_g \approx 250 - 650$ K。水和OH的量和它们形成的区域的温度与斯皮策最近的测量结果一致，并支持在原行星盘的内部区域原位产生水的概念。我们发现，合成的水是有效的屏蔽磁盘中平面恒星FUV辐射。
2014-03-31 astro-ph.EP
Turbulent-diffusion Mediated CO Depletion in Weakly Turbulent Protoplanetary disks
挥发分，特别是CO，是原行星盘（PPD）的重要气体示踪剂。冻结和升华过程决定了它们在气相和固相之间的划分，这既影响了哪些盘区域可以被哪些挥发物追踪，也影响了行星的形成和组成。最近，多条证据表明，CO基本上是耗尽的天然气在外部地区的PPD。在这封信中，我们表明，在外部PPD的气体动力学有利于挥发性耗尽通过一种机制，我们称之为“失控冻结”。使用一个简单的一维模型，结合灰尘沉降，湍流扩散的灰尘和挥发物，以及挥发性的冻结/升华过程，我们表明，只要在冷的中平面的湍流是足够弱，让大多数的小颗粒解决，CO在温暖的表面层可以被恶意混合到中平面区域和耗尽冻结。耗尽的水平敏感地依赖于盘湍流的水平。根据最近的磁盘模拟，提出了分层的湍流轮廓非常弱的中平面湍流和强烈的湍流在磁盘表面，CO和其他挥发物可以有效地耗尽了几个超过百万年的时间尺度的一个因素。
2016-12-23 astro-ph.EP
Revisiting migration in a disc cavity to explain the high eccentricities of warm Jupiters
温暖的巨型系外行星的偏心率分布通常通过行星-行星相互作用来解释，尽管没有物理上合理的论点支持这种相互作用的普遍存在。没有简单的，通用的解释已经提出来解释这些行星的高平均偏心率。在本文中，我们重新审视了一个简单的，似是而非的解释来解释温暖的彗星的偏心率：在原行星盘的空腔内迁移。这种情况允许激发外部偏心共振，这是更高质量行星的工作机制，导致偏心率的增长，同时防止其他更接近的共振来抑制偏心率。我们用不同的数值模拟来测试这个想法，结果表明，一颗类太阳恒星周围的一颗质量为100亿的行星的偏心率可以增加到0.4，这个值以前从未达到过，只有行星-圆盘相互作用。这种高偏心率与温暖的土星至土星质量的系外行星的中位偏心率相当，如果不是更大的话。我们还讨论了这样的机制将对系外行星观测的影响。这种情况可能会对盘的寿命和内部盘分散的物理学产生强烈的影响，这可能会受到气体巨星偏心率分布的限制。
2020-10-27 astro-ph.EP
Dust continuum emission and the upper limit fluxes of sub-millimeter water lines of the protoplanetary disk around HD 163296 observed by ALMA
本文利用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波阵列（ALMA），分析了Herbig Ae星HD 163296周围原行星盘的亚毫米波正H $_{2}$ $^{16}$ O 321 GHz、paraH $_{2}$ $^{18}$ O 322 GHz和HDO 335 GHz谱线的上限通量。这些水线被认为是最好的候选亚毫米线定位的H $_{2}$ O雪线的位置，在我们以前的模式计算的基础上。我们比较了上限通量与我们的模式计算的值与尘埃排放，我们约束的线发射区域和尘埃不透明度的观测。我们的结论是，如果高水蒸气丰度区的外缘和水雪线的位置也超过8 au，则毫米尘埃不透明度值将大于2.0 cm $^{2}$ g $^{-1}$。此外，如果mm尘埃不透明度为2.0 cm $^{2}$ g $^{-1}$，则水雪线的位置将在20 au以内。未来的观测尘埃连续辐射在更高的角分辨率和亚毫米水线与更长的观测时间需要澄清的详细结构和位置的H $_{2}$ O雪线在磁盘中面。
2019-02-26 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Chemical complexity in protoplanetary disks in the era of ALMA and Rosetta
彗星提供了对原始太阳星云中物质的分子组成和复杂性的独特见解。Rosetta任务的最新结果，目前正在原位监测彗星67 P/Churyumov-Gerasimenko，以及ALMA（阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列），已经证明了一个诱人的联系之间的化学复杂性，现在证实在磁盘（通过检测气相CH 3CN; Oberg et al. 2015），并在67 P表面得到证实（Goesmann et al. 2015），提出了关于这些物种的化学起源（云或遗传与盘合成）的问题。从天体化学模型的一个原行星盘的结果，其中包括复杂的化学，并假设简单的冰只继承了从父分子云。模型结果与Philae/COSAC在67 P表面观察到的几种COM的丰度非常一致。由原行星盘继承的主要是简单冰的宇宙射线和X射线诱导的光处理足以产生类似于在彗星中观察到的化学复杂性。这表明在67 P表面探测到的冰状COMs可能有一个盘状起源。结果还表明，内部暖盘大气中含有丰富的气相CH 3CN，其中热气相化学占主导地位，并可能消除冰的化学特征。因此，CH 3CN可能不是一个明确的示踪剂的复杂的有机冰水库。然而，需要更好地了解CH 3CN的热气相化学才能证实这一初步结论。
2016-05-26 astro-ph.EP
Blueshifted [OI] lines from protoplanetary discs: the smoking gun of X-ray photoevaporation
来自中心年轻恒星的高能辐射导致原行星盘的光蒸发是目前最受欢迎的模型，用来解释盘从内到外的突然分散。虽然一些理论工作提供了一个详细的描述这一过程，直接的观察验证仍然缺乏。在这些缓慢移动的原行星盘风中产生的发射谱线可能带有风结构的印记，从而提供了潜在的扩散过程的诊断。本文主要研究了6300A处的中性氧碰撞激发谱线。我们比较我们的模型预测的观测数据，并证明了热起源所观察到的蓝移低速组件这条线从原行星盘。此外，我们的模型表明，虽然这条线是一个明确的迹象，温暖，准中性盘风，典型的X射线光蒸发，其强烈的温度依赖性，使其不适合测量详细的风量，如质量损失率。
2016-05-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Influence of the water content in protoplanetary discs on planet migration and formation
原行星盘的温度和密度分布主要取决于微米级尘埃颗粒的质量分数及其化学成分。大量的微米大小的颗粒导致圆盘的整体加热，因此水冰线远离恒星。在保持固定的尘埃丰度的情况下，圆盘内部水分的增加会增加圆盘结冰区域的温度，并降低内部区域的温度。具有较大硅酸盐分数的盘具有相反的效果。在这里，我们将探讨尘埃成分和丰度对行星形成和迁移的影响。我们发现，低水含量的磁盘只能维持向外迁移的行星高达4个地球质量，而向外迁移的磁盘具有较大的水含量持续到8个地球质量在磁盘演化的后期阶段。因此，如果水的丰度很低，没有达到逃逸气体吸积的冰冷行星核心可以迁移到靠近主恒星的轨道。我们的结果意味着，在系外行星调查中发现的热和温暖的超级地球可能是在冰线之外形成的，因此含有很大一部分水。这些富含水的超级地球应该主要围绕低氧丰度的恒星运行，其中低氧丰度是由低水-硅酸盐比率或整体低金属含量造成的。
2016-03-03 astro-ph.EP
Migration of Planets Into and Out of Mean Motion Resonances in Protoplanetary Discs: Overstability of Capture and Nonlinear Eccentricity Damping
许多多行星系统被观察到包含非常接近平均运动共振的行星，尽管没有精确共振对的显著堆积。我们目前的理论和数值研究的结果捕获到一阶平均运动共振（MMR）使用参数化的行星迁移模型，考虑到非线性偏心阻尼由于行星盘相互作用。这种参数化是基于数值流体动力学模拟，比以前的分析研究中广泛使用的简单的线性参数化更现实。我们发现，非线性偏心阻尼可以显着影响的稳定性和结果的共振捕获。特别地，被捕获到MMR的行星的平衡偏心率变得更大，并且被捕获的MMR状态与基于简单迁移模型的预测相比趋于更稳定。此外，当迁移是足够快或/和行星质量比是足够小，我们观察到一个新的现象偏心率过冲，行星的偏心率变得非常大，然后才安定下来，以较低的平衡值。如果小行星的偏心率在过冲期间接近于1，这可能导致小行星被抛出。这可能有助于解释与温暖的彗星相比，热彗星缺乏低质量的行星伴侣。
2018-05-19 astro-ph.EP
Chemistry in protoplanetary disks (short review in Russian)
在这个演讲中，我将讨论在理解原行星盘的化学演化方面的最新进展，这些原行星盘类似于我们的太阳系在最初的一千万年中。在行星形成的边缘，温度、密度和辐射强度的强烈变化导致了这些圆盘的分层化学结构。在热、稀和强辐照的大气中，只有简单的自由基、原子和原子离子可以通过气相过程存活、形成和破坏。在大气层之下，有一个部分被紫外线屏蔽的温暖分子层，高能辐射驱动着气相和尘埃表面的丰富化学物质。在一个寒冷、致密、黑暗的圆盘中面，许多分子被冻结，形成厚厚的冰幔，表面化学活跃，合成复杂的（有机）物种。
2012-02-24 astro-ph.EP astro-ph.GA
Variable warm dust around the Herbig Ae star HD~169142: Birth of a ring?
赫比格Ae星HD 169142是一颗有着巨大内孔的气体盘，在亚天文单位区域内也有光度可变的内部尘埃成分。在此基础上，我们进一步研究了HD 169142内部尘埃的时间演化，这可能为后期原行星盘向碎片盘演化提供信息。我们使用VLTI/PIONIER获得的近红外干涉观测，以限制在跨越六年的三个时期的尘埃分布。我们还研究了光度变化的HD 169142使用我们的光学红外观测和档案数据。我们的研究结果表明，在2013年至2018年之间的某个时间形成了一个约0.3 au的尘埃环，然后在2019年褪色（但没有完全消失）。短期的变化类似于在极端碎片盘中观察到的变化，可能与第二来源的短暂尘埃有关，但来自内环的可变阴影可能是另一种解释。如果得到证实，这是第一次直接探测到原行星盘内部的二次尘埃产生。
2019-12-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Terrestrial planet formation in low eccentricity warm-Jupiter systems
我们研究了巨行星迁移对内类地行星系统形成的影响。我们考虑的情况下，巨行星停止迁移在半长轴范围内0.13 - 1.7 AU由于气盘分散。一个N-体的代码，是链接到一个粘性气体盘算法能够模拟：气体损失通过吸积到中央恒星和光蒸发;间隙形成的巨行星; II型迁移的巨人;可选的I型迁移的原行星;气体阻力的星子。我们发现，大部分内部系统的行星构件在巨行星的通过中幸存下来，要么被向内引导，要么被分散到外部轨道。一个或多个热地球的系统预计会形成并保持在巨行星的内部，特别是如果II型迁移受到限制，或者I型迁移影响了原行星动力学。在低离心率的暖木星系统中，如果巨行星有限度地侵入宜居带（HZ）的外部区域，或者横穿其整个宽度，并在不到HZ内缘一半的径向距离处停止迁移，那么可能存在宜居行星。我们的结论是，II型迁移并不能阻止类地行星的形成。
2009-01-31 astro-ph.EP
Does warm debris dust stem from asteroid belts?
许多碎片盘揭示了一种双组分结构，具有冷的外部和热的内部组分。虽然前者可能是柯伊伯带的巨大类似物，但后者的起源仍然是一个争论的问题。在这项工作中，我们调查是否温暖的尘埃可能是小行星带类似物的签名。在这里测试的情况下，目前的两带结构源于最初扩展的原行星盘，其中行星打开了一个将其分隔为外部和内部盘的间隙，在气体扩散后，经历了稳态碰撞衰变。这一想法是探索与分析碰撞演化模型的样品225碎片盘从斯皮策/IRS目录，可能拥有一个双组分结构。我们发现，绝大多数系统（225个系统中的220个，或98%）都与这种情况兼容。对于它们的祖先，原始的原行星盘，我们发现$-0.93\pm0.06$的平均表面密度斜率和$\left(3.3^{+0.4}_{-0.3}\right)\times 10^{-3}$太阳质量的平均初始质量，这两者都与从亚毫米测量推断的值一致。然而，短周期彗星产生的尘埃以及（更罕见的情况下）从外带向内输送的尘埃可能是可行的，而不是相互排斥的，可以替代小行星带的设想。其余五个圆盘（占样品的2%：HIP 11486、HIP 23497、HIP 57971、HIP 85790、HIP 89770）含有内部成分，这些成分似乎与"小行星带"中的尘埃产生不一致。"这些系统中的温暖尘埃必须从彗星来源补充，或者代表最近罕见事件的后果，如重大碰撞或行星系不稳定。
2017-02-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Spin-Orbit Alignment of 8 Warm Gas Giant Systems
本研究通过ESPRESSO观测8个暖气体巨行星的RM效应，发现它们轨道对齐，且暖木星比热木星更对齐，暗示其形成于原初对齐的盘中并平静演化。
2025-05-28 astro-ph.EP
The physical and chemical processes in protoplanetary disks: constraints on the composition of comets
该研究综述原行星盘观测与理论进展，结合ALMA等多波段观测揭示气尘结构、分子分布及动力学特征，指出元素丰度非均匀性或源于气尘解耦，为彗星组成研究提供约束。
2024-11-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Onset of planet formation in the warm inner disk -- Colliding dust aggregates at high temperatures
尘埃的碰撞增长发生在原行星盘的所有区域，某些物质在各种冷凝线之间占主导地位。主要粉尘种类的粘附特性取决于特定的温度。内盘是硅酸盐的领域，温度范围很广，从室温到升华温度超过$1500\,\mathrm{K}$。首次对$1\, \rm mm$大小的热悬浮玄武岩粉尘进行了实验室碰撞实验。聚集体致密，填充因子为$0.37 \pm 0.06$。组成颗粒具有宽的尺寸分布，在约$0.6\,μ\mathrm{m}$处达到峰值。实验中的温度在大约$600\,\mathrm{K}$和$1100\,\mathrm{K}$之间变化。在$0.002\,\mathrm{m}\,\mathrm{s}^{-1}$和$0.15\,\mathrm{m}\,\mathrm{s}^{-1}$之间的速度下，碰撞是缓慢的，即，与原行星盘有关除了由于碰撞速度变化而引起的恢复系数的变化之外，实验还显示出低于$900\,\mathrm{K}$的低粘附概率和从$900\,\mathrm{K}$开始的增加的粘附概率。这意味着尘埃在炎热地区可以生长到更大的尺寸，这可能会改变行星形成。一种情况是局部微行星形成的可能性增加。另一种情况是，由于径向漂移的结果，更大的颗粒更容易被移除，从而减少了星子的形成。然而，在高温下增加的生长可能会以某种方式改变星子的形成。
2019-08-30 astro-ph.EP astro-ph.IM
Observing Carbon & Oxygen Carriers in Protoplanetary Disks at Mid-infrared Wavelengths
红外观测探测了年轻的类太阳金牛T星周围行星形成盘内部区域的温暖气体。在这些体系中，已广泛观察到H $_2$ O、OH、CO、CO $_2$、C $_2$ H $_2$和HCN。然而，潜在丰富的碳载体CH $_4$在很大程度上保持不受约束。詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）将能够表征CH $_4$以及其他几种碳和氧载体的中红外通量。在JWST任务的预期中，我们模拟了金牛座T盘的物理和化学结构，以预测可观测分子的丰度和中红外通量。一系列的组成方案进行了探讨，涉及耐火碳材料的破坏和改变的总元素（挥发性和耐火）的C/O比。内部磁盘表面层中的光子驱动化学在很大程度上破坏了最初的碳和氧载体。这导致具有相同物理结构和C/O比的模型具有相似的稳态表面组成，而不管初始化学丰度如何。最初的磁盘组成更好地保存在屏蔽的内部磁盘中平面。内盘表面和中面成分之间的相似程度将取决于这些半径处垂直混合的特性。我们的可观察到的分子模拟通量敏感地响应于磁盘气体温度，内半径，和总元素C/O比的变化。因此，中红外观测的磁盘将是有用的探针，这些基本的磁盘参数，包括C/O比，这可以比较的值为行星大气确定。
2021-01-08 astro-ph.EP
Drifting inwards in protoplanetary discs I Sticking of chondritic dust at increasing temperatures
在原行星盘中，颗粒有规律地从寒冷、富含水的区域移动到温暖的内部，粘附特性控制着卵石生长的早期阶段。这种漂移会影响成分、粒度、形态和含水量，因为谷物经历了更高的温度。在这项研究中，我们在真空下回火到1400 K的南极尘埃。随后，我们测量了毫米级粉尘聚集体的劈裂拉伸强度。推导出的有效表面能开始为$γ_e = 0.07\,\rm J/m^2$。这个值主要是由穆斯堡尔谱测量的丰富的铁氧化物。直到1250 K，$γ_e$连续地减少到5倍。温度较高时，橄榄石占优势。超过1300 K，尘埃颗粒的尺寸显着增长。$γ_e$不再减少，但大的粒径限制了聚集体的生长能力。超过1400 K的聚合不再可能。总的来说，在探测的条件下，尘埃卵石的稳定性会朝着恒星下降。鉴于触发阻力不稳定性所需的最小聚集体尺寸，在更靠近恒星的地方播种微行星的形成变得越来越困难。
2020-07-02 astro-ph.EP astro-ph.IM
Probing the Inner Regions of Protoplanetary Disks with CO Absorption Line Spectroscopy
一氧化碳（CO）是原行星盘内部最常用的分子气体示踪剂。CO可以用来限制星周环境的激发和结构。吸收谱线光谱提供了一个精确的评估，一个单一的视线通过原行星盘系统，提供更直接的估计柱密度和温度比CO和分子氢发射线的研究。我们分析了新的观测紫外CO吸收从哈勃太空望远镜沿视线到六个经典的金牛座T星。与恒星速度一致的气体速度，再加上中等偏高的磁盘倾角，反对吸收CO气体起源于快速移动的磁盘风。我们的结论是，远紫外观测提供了一个直接测量的磁盘大气或可能是一个缓慢的磁盘风。CO吸收线由柱密度范围为N（^{12}CO）~ 10^{16} - 10 ^{18} cm^{-2}和N（^{13}CO）~ 10^{15} - 10 ^{17} cm^{-2}、旋转温度T_{rot}（CO）~ 300 - 700 K和多普勒b值的模型光谱再现。b ~ 0.5 - 1.5 km s^{-1}。我们利用这些结果来限制温暖分子气体（n_{CO} ~ 70 - 4000 cm^{-3}）的视线密度，并将这些观测结果与原行星盘模型联系起来。
2013-02-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
OH as a probe of the warm water cycle in planet-forming disks
本研究利用韦伯望远镜探测到行星形成盘中OH发射，结合量子动力学计算，揭示了FUV辐射下水的破坏与气相高效再形成循环，并可能影响HDO/H2O比率。
2023-12-22 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Probing midplane CO abundance and gas temperature with DCO$^+$ in the protoplanetary disk around HD 169142
这项工作的目的是了解哪些中平面条件下探测的DCO $^+$排放在磁盘周围的赫比格Ae星HD 169142。我们探讨了DCO $^+$形成途径对气体温度和CO丰度的敏感性。用ALMA在0.3”的空间分辨率下观察到DCO $^+$ $J$ =3-2跃迁。HD 169142 DCO $^+$径向强度分布图显示，在半径<30 AU处有一个温暖的内部成分，在约50-230 AU处有一个宽的环状结构，在100 AU处有一个峰值，正好超过毫米晶粒边缘。我们模拟的DCO $^+$发射在HD 169142与物理磁盘结构改编自文献，并采用了一个简单的氘化学网络，以调查通过冷氘分馏途径通过H $_2$ D $^+$的DCO $^+$的形成。通过CH $_2$ D $^+$的热氘分馏途径的贡献近似使用中间盘层中的恒定丰度。参数化模型表明，需要改变文献模型的中平面气体温度和CO丰度，以恢复观测到的DCO $^+$径向强度分布。最佳拟合模型在z/r < 0.1的区域包含一个阴影的冷中平面，气体温度降低8 K，刚好超过毫米晶粒边缘的CO损耗因子为5，当r > 120 AU时气体温度降低2 K。温氘分馏途径在30-70 K之间以恒定的DCO $^+$丰度2.0 $\times$ 10 $^{-12}$实施。DCO $^+$发射探测HD 169142外盘中的冷物质储库，该储库未被毫米连续谱、SED或来自12 CO、…
2018-02-26 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Indications of Rapid Dust Formation in the Inner Region of a Protoplanetary Disk
Chulalongkorn University（朱拉隆功大学）；Boston University（波士顿大学）；University of Michigan（密歇根大学）；University of Nevada, Las Vegas（内华达大学拉斯维加斯分校）
研究发现原行星盘内区尘埃快速形成迹象，可能源于行星esimal碰撞。
2026-02-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Detecting nitrogen-carriers in the inner regions of protoplanetary disks
Leiden Observatory, Leiden University（莱顿天文台，莱顿大学）；Kapteyn Astronomical Institute, Rijksuniversiteit Groningen（卡普坦天文研究所，格罗宁根大学）
研究通过建模与观测分析原行星盘中含氮分子的分布，发现NH3信号不足，而NO可能提供关于氮预算的新见解。
2026-04-10 astro-ph.EP
Chemistry of Complex Organic Molecules in the V883 Ori Disk Revealed by ALMA Band 3 Observations
本研究利用ALMA Band 3观测V883 Ori原行星盘，鉴定出十种含氧复杂有机分子，发现其丰度比接近彗星67P，并首次约束了盘中COMs的碳同位素和氘氢比值，揭示了原行星盘中COMs的高效再形成机制。
2023-12-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Water vapor emission at the warm cavity wall of the HD 100546 disk as revealed by ALMA
Università degli Studi di Milano（米兰大学）；Rice University（莱斯大学）；Universidad de Chile（智利大学）；Max-Planck Institute for Astronomy (MPIA)（马克斯·普朗克天文学研究所）；Joint ALMA Observatory (JAO)（ALMA联合天文台）；European Southern Observatory (ESO)（欧洲南方天文台）；Alma Mater Studiorum Università di Bologna（博洛尼亚大学）
HD 100546盘暖腔壁处水蒸气发射通过ALMA观测揭示，首次空间分辨显示水雪线位置及尘埃环内水发射形态。
2026-01-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Iceline Variations Driven by Protoplanetary Disc Gaps
本研究利用MCMax代码模拟原行星盘间隙对二维热结构和挥发性元素分离的影响，发现行星引发的冰线偏移可达6.5 AU，揭示了行星对其吸积物质成分的潜在反馈机制。
2023-09-14 astro-ph.EP
Testing the Origin of Hot Jupiters with Atmospheric Surveys
本文利用大气特征检验热木星起源，发现卵石吸积在富金属盘中可产生可观测污染信号，并预测热木星大气水丰度显著高于暖木星，为未来比较表征提供建议。
2025-10-06 astro-ph.EP
Water in star-forming regions (WISH): Physics and chemistry from clouds to disks as probed by Herschel spectroscopy
总结了WISH关键计划的数据和结果，旨在提供一个遗留数据集来解决其物理和化学问题。WISH沿着光度和演化阶段的两个轴瞄准了约80个源：从低质量到高质量的原恒星，从星前核到原行星盘。H2O，HDO，OH，CO和[O I]的线与HIFI和PACS仪器，由探测紫外线，X射线或谷物化学分子补充观察。大多数的远红外线水的发射原恒星被发现是紧凑的，起源于温暖的外流和冲击气体在高密度和温度在至少两个物理组件。这种气体不能用低J CO谱线探测，只能用J>14探测。水是一种重要的但不是主要的冷却剂。它的丰度普遍较低，H2O/H2= 2 E-6，这表明激波和外流腔模型包括100-1000倍ISRF的紫外辐射。在冷的静止前恒星的核心和信封，水的丰度结构准确地探测通过速度分辨线配置文件，确认基本的化学网络。气态HDO/H2O比为0.025，远高于散装冰，是外部光解吸冰层和冷化学的代表。内部热核的水丰度很高，但变化范围从5E-6到2 E-4。对水气和冰的综合分析表明，多达50%的氧气预算可能会丢失，并讨论了可能的解释。水蒸气从磁盘的排放是微弱的，表明水冰被锁定在较大的卵石早期，这些卵石已经解决和漂移向内的第二类阶段。从数量上看，许多海洋的水冰是可用的。河外低J H2O发射主要是紧凑的碰撞激发。展望了未来的中远红外飞行任务。
2021-02-03 astro-ph.EP astro-ph.GA
FU Orionis outbursts, preferential recondensation of water ice, and the formation of giant planets
冰，包括水冰，更喜欢重新凝聚到预先存在的核上，而不是从蒸汽云中自发形成颗粒。有趣的是，不同的潜在再凝结核在与原行星盘冻结相关联的温度下实际成核水冰的倾向非常不同。因此，如果盘中的一个区域被加热然后再冷却，则不应期望水蒸气均匀地再冻结在所有可用的颗粒上。相反，它将优先重新凝聚到最有利的晶粒上。当再冷却足够缓慢时，只有最有利的颗粒会使冰成核，使它们重新凝结成厚的冰幔。我们量化的条件，优先再冷凝迅速创建卵石大小的颗粒在原行星盘，并表明FU猎户座型爆发有适当的冷却速率，以推动卵石创建在一个带约5天文单位宽的静态霜线外约木星的轨道，土星的（约4至10 AU）。这些卵石可能具有适当的大小，以通过流动不稳定性进行星子形成，或通过卵石吸积促进星子的生长。我们认为，这种现象有助于形成气体巨星在我们自己的太阳系。
2016-11-04 astro-ph.EP
Systematic Variations of CO Gas Abundance with Radius in Gas-rich Protoplanetary Disks
CO是原行星盘最常用的气体示踪剂。它的丰度通常被假设为整个盘的温暖分子层的星际比率。但是最近在许多原行星盘中观测到的低CO气体丰度挑战了我们对盘中物理和化学演化的理解。在这里，我们调查的CO丰度结构，在四个充分研究的磁盘和比较它们的结构与预测的CO的化学处理和运输的CO冰包尘埃颗粒在磁盘。我们使用空间分辨的CO同位素线观测和详细的热化学模型来推导CO丰度结构。我们发现，在这些磁盘中的CO丰度随半径变化的数量级。我们表明，虽然化学过程可以有效地减少总柱的CO气体在1万年内的ISM水平下的宇宙射线电离率，耗尽主要发生在深区域的磁盘。没有足够的垂直混合，表层是没有足够的耗尽再现弱CO排放量观察。在三个磁盘中的CO耗尽的径向配置文件是定性一致的卵石形成，沉降和漂移的磁盘的预测。但是，尘埃演化本身并不能完全解释在某些圆盘中观察到的高损耗。这些结果表明，尘埃演化可能发挥重要作用，在运输挥发性物质和耦合的化学动力学研究是必要的，以了解什么原料可用于行星形成在不同距离的中央恒星。
2019-08-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Warm gas at 50 AU in the disk around Herbig Be star HD 100546
盘大气是原行星盘理论模型的基本要素之一。然而，直接观测大半径盘（>> 10 AU）的暖气体（>> 100 K）是具有挑战性的，因为来自盘中暖气体的线发射通常由来自内部盘的发射主导。我们的目标是在赫比格Be星HD 100546附近的一个盘系统中，从一颗中心恒星探测远超过10 AU的盘大气中的温暖气体。我们使用自适应光学系统与VLT的高分辨率红外光谱仪CRIRES相结合，测量了从中心恒星到50 AU的圆盘增量半径处CO振动跃迁的激发温度。观测成功地解决了线发射与0”.1角分辨率，这是10 AU的距离HD 100546。在圆盘的每个位置上构造了布居图，并与LTE条件下考虑光学深度效应计算的模型进行了比较。在离恒星50 AU处，CO的激发温度为400-500 K或更高，与恒星辐射平衡的黑体温度下降到90 K。这是远离中心恒星的温暖盘大气的明确证据。
2011-12-29 astro-ph.EP astro-ph.GA
Carbon isotope chemistry in protoplanetary disks: Effects of C/O ratios
本文利用含同位素选择性光解离与交换反应的天体化学模型，揭示原行星盘C/O比对CO及HCN碳同位素分馏的影响，并解释TW Hya观测结果。
2024-04-02 astro-ph.EP astro-ph.GA
A major asymmetric ice trap in a planet-forming disk: II. prominent SO and SO2 pointing to C/O < 1
在原行星盘中，气相含硫挥发物似乎严重贫化。在许多盘中检测到CS和未检测到SO和SO2表明，在温暖的分子层中，巨行星吸积其大气层的气体具有高的C/O比。在这封信中，我们报告的检测SO和SO2的Oph-IRS 48磁盘使用ALMA。这是第一次从原行星盘中探测到显著的二氧化硫排放。这两种分子的分子发射在空间上与不对称尘埃阱相关。我们认为，这是由于冰在尘埃腔的边缘的升华和冰水库的大部分是一致的毫米尘埃颗粒。取决于元素硫在耐火材料和挥发性材料之间的分配，所观察到的分子可以占圆盘中总硫预算的15-100%。与以前的结果形成强烈对比的是，我们将CS/SO比的C/O比限制为< 1并且可能是太阳能的。这对于在温暖的过渡盘的空腔内形成的行星的元素组成具有重要意义。
2021-06-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evolution of dust in protoplanetary disks of eruptive stars
年轻的FU猎户座型恒星的亮度爆发使周围的气体和尘埃盘升温，从而使它们的形态和化学成分发生变化。在这项工作中，我们的目标是研究这样的爆发可能对尘埃颗粒大小的空间分布和相应的光谱指数在原行星盘的影响。我们使用数值流体动力学程序FEOSAD，它模拟了气体，尘埃和挥发物在原行星盘的共同演变，考虑尘埃的生长和气体的反反应。最大尘埃大小的水冰地幔的依赖性被明确考虑。爆发的初始条件是中心恒星的光度增加到100-300 L_sun，持续100年。水雪线转移过程中爆发到一个更大的距离，导致最大的灰尘大小的下降内部的雪线的位置，因为更有效的破碎裸露的颗粒。爆发后，水雪线迅速移回爆发前的位置，然后是新的尘埃增长。爆发后尘埃再生长的时间尺度取决于径向距离，因此距离较小的尘埃颗粒比距离较大的尘埃颗粒更快地达到爆发前的值。因此，在毫米尘埃辐射的光谱指数的径向分布中，在\approx 10 au处形成了一个宽峰，随着尘埃盘的演变和尘埃颗粒在逐渐变大的距离处重新生长到爆发前的值，该峰进一步向外移动。这一特征在演化的轴对称盘中最为明显，而在年轻的引力不稳定盘中则不然，尽管如果引力不稳定性被抑制，年轻的盘可能仍然是很好的候选者。节录。
2021-12-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
UV Fluorescence Traces Gas and LyA Evolution in Protoplanetary Disks
原行星盘的紫外线光谱在岩石行星形成的半径上追踪温暖气体的分布。我们结合HST-COS观测的H2和CO发射从12个经典的金牛座T星更广泛地映射内盘表面层，气体温度分布允许径向分层荧光从两个物种。我们计算经验的发射半径为每个物种的假设下，线宽是完全由开普勒加宽，表明CO荧光起源于恒星（r ~ 20 AU）比H2（r ~ 0.8 AU）。这是支持2-D辐射转移模型，这表明CO通量分布的峰值和外半径一般延伸到外盘比H2。这些结果还表明，LyA光子的其他来源仍然无法解释，需要更复杂的模型来完全再现分子气体排放。作为第一步，我们确认的UV-CO波段和LyA辐射场的形态显着相关，并发现，都跟踪尘埃盘演化的程度。紫外线示踪剂似乎遵循相同的序列的磁盘演变为禁止线发射从喷气机和风，作为观察到的LyA公司之间的过渡占主导地位的红色机翼和占主导地位的蓝色机翼形状时，高速光发射消失。我们的研究结果表明，紫外线辐射场，磁盘风和喷气机，和分子气体在其整个生命周期与尘埃盘和谐发展的情况。
2021-07-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Theoretical spectra of photoevaporating protoplanetary discs: An atlas of atomic and low-ionisation emission lines
我们提出了一个计算的原子和低电离辐射线光谱的光蒸发原行星盘。线光度和配置文件获得详细的光电离计算的光盘和风结构周围的年轻活跃的太阳型恒星。圆盘和风的密度和速度场是从Owen等人最近开发的辐射流体动力学模型中获得的，包括恒星X射线和EUV照射的原行星盘在不同阶段的清除，从原始来源的内部孔源的各种孔大小。我们的模型比较有利，目前可用的观测，贷款支持的X射线驱动的光盘分散的光蒸发模型。特别是，我们发现，X射线驱动一个温暖的，主要是中性流的OI 6300 A线可以产生中性氢碰撞激发。我们的模型可以，第一次，提供了一个非常好的匹配的光度和配置文件的低速度分量的OI 6300 A线和其他禁止线观察到的Hartigan等人，覆盖了大量金牛座T星的样本我们发现OI 6300 A和NeII 12.8um谱线主要产生于X射线驱动的风中，因此当在非边缘倾斜处观察时，某些系统出现蓝移几km/s。然而，我们注意到，蓝移只在某些条件下产生：X射线光度，光谱形状和内孔大小都影响发射区域的位置和风中的物理条件。因此，我们警告说，虽然蓝移线是资金流出的信号，但没有蓝移不一定就意味着没有资金流出。
2010-04-26 astro-ph.EP astro-ph.GA
CO Depletion in Protoplanetary Disks: A Unified Picture Combining Physical Sequestration and Chemical Processing
在原行星盘中的气相CO丰度（相对于氢）从其ISM值${\sim}10^{-4}$降低了2个数量级，即使在考虑了冻结和光解离之后。先前的研究表明，虽然CO的局部化学处理和中平面中固体上的CO冰的封存都可以做出贡献，但这些过程似乎都不能在$1{-}3\mathrm{~Myr}$的相关时间尺度上始终达到所观察到的耗尽因子。在这项研究中，我们同时模拟这些过程，包括一个紧凑的化学网络（以碳和氧为中心）的2D（$r+z$）模拟外部（$r>20\mathrm{~au}$）磁盘区域，包括湍流扩散，卵石形成，卵石动力学。一般来说，我们发现CO/H $_2$丰度是时间和位置的复杂函数。集中在CO在温暖的分子层，我们发现，只有最完整的模型（包括化学和卵石演变）可以达到与观测一致的耗尽因子。在没有压力陷阱，高效的星子形成，或高宇宙射线电离率，该模型还预测了CO蒸气内部的CO雪线的复苏。我们显示的元素（C/O）和（C/H）比（在气体和冰相）的物理和化学过程的影响，讨论使用CO作为磁盘质量示踪剂，最后，连接我们预测的卵石冰组成的原始微行星发现在冷经典柯伊伯带和碎片磁盘。
2020-07-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evolution from protoplanetary to debris discs: The transition disc around HD 166191
HD 166191已经被多项研究确认为拥有一个罕见且极其明亮的温暖碎片盘，以及一个额外的外部冷盘组件。然而，另一种解释是，这颗恒星的盘目前正处于完全气体盘和大部分无气体碎片盘之间的过渡。借助新的光学到中红外光谱和赫歇尔成像，我们认为后一种解释在几个方面得到了支持：i）我们发现HD 166191与400万年前的Herbig Ae星HD 163296共同运动，这表明两者具有相同的年龄，ii）HD 166191的盘光谱与一个带有内孔的气态原行星盘的标准辐射转移模型很好地匹配，和iii）HD 166191中红外硅酸盐特征与类似的原始物体更一致。我们注意到一些潜在的问题与碎片盘的解释，应该考虑这样的极端对象，其寿命在目前的亮度是mush短于恒星的年龄，或在外部组件的情况下，需要一个质量相当于固体成分的太阳星云。这些方面单独和共同地认为HD 166191是一颗4-5 Myr的老恒星，拥有气态过渡盘。虽然它并不主张赞成这两种情况下，我们发现3-5微米光盘的变化强有力的证据。我们把HD 166191的背景下，在不同的进化阶段的光盘，这表明它是一个潜在的重要对象，了解原行星的碎片盘过渡。
2013-12-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
A model exploration of NIR ro-vibrational CO emission as a tracer of inner cavities in protoplanetary disks
对原行星盘的近红外观测提供了有关内盘性质的信息。高分辨率光谱丰富的分子，如CO可以用来确定磁盘结构的温暖的内部部分。最近观察到的$v2/v1$振转比$v_{1-0}$和$v_{2-1}$过渡遵循不同的趋势与CO发射半径，在TTauri和Herbig磁盘的样本，这些趋势已被经验解释为由于内部磁盘耗尽气体和尘埃。在这项工作中，我们使用现有的热化学盘模型来探索这些观察到的趋势的解释振转CO排放。我们使用辐射热化学代码ProDiMo，探索一组先前发表的模型，具有不同的磁盘属性，并在同一时间改变一个参数：内半径，灰尘与气体的质量比，气体质量。此外，我们使用的模型，我们改变了表面密度幂律指数，并采用了更大的一组CO振转能级，也包括荧光从第一电子状态。我们调查这些模型TTauri和Herbig星盘。最后，我们包括一组DIANA模型的个别TTauri和Herbig磁盘，其构造再现了一个大的多波长观测。
2020-03-26 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The New Generation Planetary Population Synthesis (NGPPS). III. Warm super-Earths and cold Jupiters: A weak occurrence correlation, but with a strong architecture-composition link
最近的观测结果表明，内部超级地球和外部巨行星的出现率之间存在正相关关系。这些结果提出了一个问题，即这种趋势是否可以用行星形成理论来重现和解释。在这里，我们调查的性质，内部超级地球和外部巨行星，形成根据核心吸积的情况。我们研究这些行星物种之间的相互关系，在合成行星系，并比较它们观察到的系外行星人口。我们调用了行星形成和演化的第三代伯尔尼模型来模拟1000个多行星系统。然后，我们将这些合成系统与观察到的样本进行比较，考虑到扭曲观察到的人口统计数据的检测偏差。在同一个系统中，温暖的超级地球和寒冷的彗星的形成与单独的外观相比有所增强，尽管它比通过观测提出的要弱。我们将这种差异归因于温暖和动态活跃的巨行星，它们经常破坏内部系统，特别是在高金属含量的环境中。一般来说，两种行星类型的联合出现需要起源原行星盘中的中间固体储存器。此外，我们发现不同系统架构中行星的挥发性含量存在差异，并预测高密度超级地球更有可能拥有一个外部巨星。这种相关性可以通过观测来检验。
2020-12-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Emission from multiple molecular isotopologues in a high-inclination protoplanetary disk
本文利用JWST的MIRI-MRS光谱研究高倾角原行星盘MY Lup，首次在内盘探测到CO₂和HCN的稀有同位素体，并通过冷分子气体特征揭示内盘清空与侧向倾角对光谱的联合影响。
2025-02-07 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
TOI-4504: Exceptionally large Transit Timing Variations induced by two resonant warm gas giants in a three planet system
本研究联合分析TOI-4504系统的TTV与多普勒数据，发现该系统含三颗系外行星，其中两颗暖气态巨行星处于2:1平运动共振，引发了已知最大幅度的凌日计时变化，为行星迁移理论提供了新观测证据。
2024-12-07 astro-ph.EP
Probing the radial temperature structure of protoplanetary disks with Herschel/HIFI
本文给出了HD 100546的CO J=10 ~（-9）、CO J=16 ~（-15）和[CII]的Herschel/HIFI光谱观测结果。我们的目标是解决线的速度分布，以解决发射区的过渡，并直接探测在磁盘中的暖气体的分布。的光谱显示双峰CO线轮廓集中在系统速度，符合磁盘的起源。J=16-15的谱线轮廓比J=10-9的谱线轮廓宽，而J =10-9的谱线轮廓又比低J跃迁的谱线轮廓宽（6-5，3-2，用APEX观察到的），因此显示出气体随半径的明显温度梯度。用幂律平盘模型同时拟合了CO谱线和CO转动阶梯，得到温度T_0 =1100 \pm 350 K（r_0 = 13 AU），温度径向梯度指数q=0.85 \pm 0.1。这表明，气体有一个陡峭的径向温度梯度比尘埃（平均q_{dust} ~ 0.5），提供了进一步的证据，气体和尘埃的热去耦在磁盘的高度，CO线形成。[CII]线剖面显示出强烈的单峰剖面，与系统速度相比，红移了0.5 km s-1。我们得出结论，[CII]发射的大部分具有非盘起源（例如，残余包层或弥散云）。
2013-09-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Hot Jupiters' Isolation Is Not Unique to High-Eccentricity Tidal Migration
Indiana University（印第安纳大学）；Caltech/IPAC-NASA Exoplanet Science Institute（加州理工学院/IPAC-NASA系外行星科学研究所）；Yale University（耶鲁大学）
通过数值模拟表明，热木星在形成后与伴星的动力学演化自然导致其比暖木星更孤立，无需依赖高偏心率潮汐迁移。
2026-05-26 astro-ph.EP
Hot and cool water in Herbig Ae protoplanetary disks. A challenge for Herschel
本文讨论了Herbig Ae型原行星盘70微米以上旋转H_2O发射谱线的空间起源和可探测性。我们使用最近开发的磁盘代码ProDiMo计算Herbig Ae型磁盘的热化学结构和应用非LTE线辐射转移代码Ratran预测水线剖面和强度图。该模式显示了盘内三个空间上不同的水浓度高的区域，它们与形成水的不同化学途径有关：（1）在内缘后面的深中面中有一个大的蓄水池，（2）在雪线r> 20 AU以外的遥远的冰中面周围有一个冷水带，（3）在高海拔z/r=0.1... 0.3，从约1AU延伸到30 AU，其中动力学气体温度范围从200 K到1500 K。虽然区域3只包含少量的水蒸气（~ 3 × 10 ^-5 M_Earth），但我们发现这个温暖的层几乎完全负责旋转水发射谱线，除了最低的3条激发线。因此，赫歇尔将首先探测区域3的条件和径向延伸，其中水主要通过中性-中性反应形成，气体与尘埃热解耦T_gas>T_dust。观测结果不允许确定雪线，因为雪线截断了区域1的径向延伸，而雪线源自区域3。不同的线传输近似（LTE，逃逸概率，蒙特卡罗）进行了讨论。在大多数情况下需要非LTE处理，并且发现用逃逸概率方法获得的结果低估了Monte Carlo结果2%…百分之四十五
2009-06-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
