論文関連の(ほぼ)個人用メモ。



arXiv:1511.06762
Banzatti et al. (2015)
Direct imaging of the water snow line at the time of planet formation using two ALMA continuum bands
(ALMAの2つの連続バンドを用いた惑星形成時の水スノーラインの直接撮像)

概要

原始惑星系円盤内での分子のスノーライン (※揮発性分子が凝結する境界)は、惑星の構造や組成の理解に重要であり、長い間理論的な研究が行われてきた。水のスノーラインは、 10 AU以下の惑星形成領域にあり、その場所は空間分解しない分光観測からの間接的な推定のみが行われてきた。ここでは、水のスノーラインにおける局所的なダストの物理的・化学的特性を通じた、原始惑星系円盤内での水スノーラインの直接撮像に向けたコンセプトを提案する。

ここで考慮する円盤の物理モデルには、ダストの合体成長、破壊、移動、乾燥したシリケイトと氷微粒子の間のファクター 10程度の破壊速度の変化を含んでいる。衝突破壊速度の違いは、実験室実験に基づくものである。

その結果、水スノーラインは、ダストの放射スペクトルの指数 α_mmの動径方向の鋭い不連続として現れることが分かった。これは、破壊による小さい微粒子の供給があることに起因する。この特徴が、ALMAの2つの連続バンドで空間分解して観測することが出来るかどうか、ALMA simulatorを用いて調べた。

円盤の年生によるモデル依存性について調査した結果、広い領域における条件で観測可能だということが分かった。円盤の粘性が低い (α_visc < 10^-3)の場合、光学的に厚いレジームでは α_mm ~ 2のリング上の構造として水スノーラインが観測できる。これは HL Tauの最も内側の領域に ALMAで観測されたものと似たものであるかも知れない。

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