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在一个年轻系统的内部区域受到巨大冲击而产生的一氧化碳气体

摘要

类地行星形成模型预测,行星组合的最后阶段——在年轻的原行星盘消散之后持续数千万年——主要由行星碰撞所主导。正是通过这些巨大的撞击,像年轻的地球这样的行星增长到它们的最终质量,并实现长期稳定的轨道配置1.一个关键的预测是,这些撞击会产生碎片。到目前为止,关于撞击后碎片最令人信服的观测证据来自附近2300万年前的a型恒星HD 172555周围的行星系。该系统显示了大量的细颗粒物,具有异常陡峭的尺寸分布和非典型的粉尘成分,以前被认为是由高速撞击造成的23.或者一个巨大的小行星带4.在这里,我们报告了一个与HD 172555周围的尘埃碎片共轨道的一氧化碳气体环的光谱分辨探测,大约在6到9个天文单位之间——这个区域类似于我们太阳系的外类地行星区域。总的来说,尘埃和一氧化碳的探测结果表明,富含挥发物的大型天体之间存在巨大的碰撞。这表明,类似于形成月球的撞击,行星尺度的碰撞可以释放大量气体和碎片,而这些气体是可观测到的,为了解年轻行星的组成提供了一扇窗。

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图1:HD 172555系统清洁后的发射图。
图2:CO数据的质量-温度简并。

数据可用性

所提供数据的ALMA程序编号为2012.1.00437。S和数据可以在ALMA在线档案中找到。清理后的.fits文件可根据相应作者的请求获得。

代码的可用性

RADMC-3D可在https://github.com/dullemond/radmc3d-2.0司仪在https://emcee.readthedocs.io/en/stable/.自定义代码,包括环模型和非lte代码,可在https://github.com/tmschneiderman/hd172555_CO_2021

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确认

我们感谢J. Biersteker就巨大撞击后大气的解放问题进行的讨论。本文利用ALMA数据ADS/JAO.ALMA\#2012.1.00437.S。ALMA是ESO(代表其成员国)、NSF(美国)和NINS(日本)以及NRC(加拿大)、NSC和ASIAA(台湾)和KASI(韩国)的伙伴关系,并与智利共和国合作。联合ALMA天文台由ESO、AUI/NRAO和NAOJ运作。K.I.O.感谢Simons基金会(SCOL \#321183)的支持。G.M.K.是英国皇家学会支持的皇家学会大学研究员。

作者信息

作者和联系

作者

贡献

T.S.领导了光学薄建模和讨论。L.M.领导了辐射传递模型的研究。T.S.和L.M.参与了手稿的数据整理、处理和写作。所有作者都参与了对结果的讨论,并对手稿进行了评论。

相应的作者

对应到Tajana施耐德曼

道德声明

相互竞争的利益

作者声明没有竞争利益。

额外的信息

同行审查的信息自然感谢Inseok Song和其他匿名审稿人对这项工作的同行评审所做的贡献。同行评审报告可用。

出版商的注意施普林格自然对出版的地图和机构附属的管辖权要求保持中立。

扩展的数据图和表

图1 emcee拟合过程中得到的模型参数的后验概率分布。

所有参数都有很好的约束,在扩展数据表中列出了最佳拟合值1.该模型拟合了保留原始通道宽度的光谱数据,假设倾角为高斯先验,假设恒星质量为1.76

表1气体发射光学薄模型的最佳拟合值(50±34百分位)。左列表示从MCMC运行中得到的值,其中对倾角应用了高斯先验。右列表示从MCMC运行中得到的值,其中平坦先验应用于所有模型参数

补充信息

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T.施耐德曼,Matrà, L.杰克逊,A.P.et al。在一个年轻系统的内部区域受到巨大冲击而产生的一氧化碳气体。自然598, 425 - 428(2021)。https://doi.org/10.1038/s41586-021-03872-x

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