炭素、酸素、窒素、硫黄を使って原始惑星系円盤の巨大惑星の形成履歴を追跡する

ALMAで原始惑星系円盤を見渡しただけでガス惑星の出来具合や進化の段階が分かるんだ。以下、機械翻訳。
炭素、酸素、窒素、硫黄を使って原始惑星系円盤の巨大惑星の形成履歴を追跡する
2020年12月28日に提出
巨大惑星の構成は、それらの移動の歴史とそれらのホスティングディスクの構成構造によって刻印されています。最近の文献の研究では、CとOの存在量が、星から数十au以内に形成される巨大惑星の形成経路をどのように制約できるかを調査しています。しかし、新しいALMAの観測は、惑星形成領域がおそらく数百auに及ぶことを示唆しています。微惑星系円盤に埋め込まれた巨大惑星の成長と移動のn体シミュレーションと、揮発性物質が分子雲から継承され、屈折率が太陽系外惑星と太陽系に対して較正される原始惑星系円盤の組成モデルを通じて、これらのより広い形成環境の影響を探ります。システムデータ。C / O比は、大規模な移動を受ける巨大惑星の形成経路に関する限られた洞察を提供することがわかります。この制限は、窒素と硫黄のおかげで克服できます。C / N、N / O、C / Oの比率を一緒に使用すると、巨大惑星の形成と移動の軌跡の縮退が解消されます。それぞれの恒星比に正規化された元素比の使用は、ディスク内のO、C、およびNの相対的な揮発性のおかげで、巨大惑星の性質に関する追加情報を提供します。惑星の金属量が固体の降着によって支配されている場合C / N * それぞれの恒星比に正規化された元素比の使用は、ディスク内のO、C、およびNの相対的な揮発性のおかげで、巨大惑星の性質に関する追加情報を提供します。惑星の金属量が固体の降着によって支配されている場合C / N * それぞれの恒星比に正規化された元素比の使用は、ディスク内のO、C、およびNの相対的な揮発性のおかげで、巨大惑星の性質に関する追加情報を提供します。惑星の金属量が固体の降着によって支配されている場合C / N *>> C / O * >> N / O *（*この正規化されたスケールを示します）、それ以外の場合はN / O * >> C / O * >> C / N *。S / N比は、巨大惑星の金属量とそれらの固体の降着に対する追加の独立したプローブを提供します。
キーワード：惑星形成–太陽系外ガス巨人–原始惑星状星–金属量–化学　存在量–存在量比

図1.からの正規化された成長と移行のトラック　巨大惑星が5auで形成され始めるシナリオ。
質量と半径の両方の成長トラックが正規化されます　ガス惑星の最終質量（1 MJ）と半径（1.6 RJ）まで惑星。 代わりに、移行トラックは
巨大惑星の最初の準主軸（5 au）。


図2.の関数としての固体材料の質量分率　テンプレート原始惑星系円盤の星からの距離　ディスク。 質量分率は、合計に対して表されます
後者の太陽組成を想定したガスの質量。ザ・凝縮した材料の質量分率は常にいくつかの元素（Ne）および分子（COおよびN2）ディスクに結露しない（詳細については、本文と表3を参照）。


図3.固相（固体）のC、O、N、Sの割合　線）と原始惑星系円盤の気相（一点鎖線）ホスト星からさまざまな距離にあるディスク。 値は
表に報告されている原始星の存在量に正規化1と2。垂直の破線はの位置を示します
H2O（2.5 au）、耐火性有機炭素（5au）、NH3（9.4 au）、CO2（10.5 au）およびCH4（105 au）。


図4.上：ガスエンベロープの最終的なC / O比　その初期軌道位置の関数としての巨大惑星の
のために
固体が豊富な巨大惑星の場合（紫色の線と四角）とガスが支配する巨大惑星（緑色の線とサークル）。 下：ガスのC / O比（緑色の一点鎖線）
線）および全体の実線（紫色の実線）原始惑星状星円盤。 破線は恒星を示しています　ソーラーと同じC / O比。 私たちは参照します
セクトへの読者。 詳細は3.2。


図5.初期軌道の関数としての巨大惑星のガス状エンベロープのC / N（左）とN / O（右）の比率
ポジション。 この図では、固体が豊富な巨大惑星（紫色の線と四角）とガスが支配的な巨大惑星の場合を示しています。
惑星（緑色の線と円）。 破線は恒星のC / NとN / Oの比率を示しており、これらは太陽のそれと同じです。
読者にSectを紹介します。 詳細は3.3。


図6.関数としての固体に富む巨大惑星のS / N比（左）、金属量、および付着した微惑星の質量（右）
それらの初期軌道位置の。 破線は恒星のS / N比と高Z元素の質量を示しています。
太陽のものと同じである恒星の金属量。 読者にSectを紹介します。 詳細は3.4。