Uma importante armadilha assimétrica de gelo em um disco formador de planetas: I. Formaldeído e metanol

Visão geral das linhas mais brilhantes de H2CO e CH3OH usando ponderação de Briggs, o continuum de 336 GHz e o mapa de 13CO 6-5 com um tamanho de feixe semelhante para comparação. A linha superior mostra os mapas de momento zero, a linha do meio os mapas contínuos e de primeiro momento e a linha inferior os espectros integrados do disco. A distribuição de grãos de tamanho µm conforme traçada por dados VISIR de 19 µm (Geers et al. 2007) é indicada na imagem contínua. A velocidade da fonte é indicada por uma linha pontilhada vertical.

A química dos discos formadores de planetas define a composição da atmosfera do exoplaneta e o conteúdo molecular prebiótico. As armadilhas de poeira são de particular importância, pois o crescimento e o transporte de seixos são cruciais para definir a química onde os planetas gigantes estão se formando.

O coletor de poeira assimétrico Oph IRS 48 localizado a 60 au raio fornece um laboratório único para estudar química em ambientes concentrados em seixos em discos Herbig quentes com baixas taxas de gás para poeira até 0,01. Usamos observações de linhas profundas da Banda 7 do ALMA para pesquisar o disco IRS 48 para emissões de linha de H2CO e CH3OH, as primeiras etapas da química orgânica complexa. Relatamos a detecção de 7 linhas H2CO e 6 CH3OH com níveis de energia entre 17 e 260 K. A emissão da linha mostra uma morfologia crescente, semelhante ao contínuo de poeira, sugerindo que as pedras geladas desempenham um papel importante na entrega dessas moléculas.

Os diagramas de rotação e as proporções de linha indicam que ambas as moléculas se originam de regiões moleculares quentes no disco com temperaturas> 100 K e densidades de coluna ?1014 cm ? 2 ou uma abundância fracionária de ?10?8. Com base nos argumentos de um modelo físico-químico com baixas razões gás-pó, propomos um cenário onde a armadilha de poeira fornece um enorme reservatório de grãos de gelo no plano médio do disco ou uma ‘armadilha de gelo’, que pode resultar em alto nível de gás. abundâncias de fase de COMs quentes por meio de mistura vertical eficiente.

Esta é a primeira vez que moléculas orgânicas complexas foram claramente associadas à presença de uma armadilha de poeira. Esses resultados demonstram a importância de incluir a evolução da poeira e o transporte vertical em modelos de disco químico, uma vez que as concentrações de poeira gelada fornecem reservatórios importantes para a química orgânica complexa em discos.


Publicado em 20/04/2021 12h27

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