Variações azimutais de C/O em um planeta

Astronomia da Natureza (2023)Citar este artigo

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A proporção elementar de carbono para oxigênio (C/O) na atmosfera de um planeta gigante é um diagnóstico promissor da história de formação desse planeta em um disco protoplanetário. Juntamente com os esforços da comunidade exoplanetária para medir a relação C/O em atmosferas planetárias, estudos observacionais e teóricos de discos estão cada vez mais focados em entender como a relação C/O da fase gasosa varia tanto com a localização radial quanto entre os discos. Isso está principalmente ligado às linhas de gelo dos principais transportadores voláteis, como CO e H2O. Usando observações do ALMA de CS e SO, encontramos evidências de um tipo totalmente inesperado de variação C/O no disco protoplanetário em torno de HD 100546: uma variação azimutal de uma proporção típica dominada por oxigênio (C/O ≈ 0,5) para uma proporção dominada por carbono (C/O ≳ 1,0). Mostramos que a distribuição espacial e a cinemática de linha peculiar das moléculas de CS e SO podem ser bem explicadas por variações azimutais na razão C/O. Propomos um mecanismo de sombreamento que pode levar a essa dicotomia química. Nossos resultados implicam que traçar a história da formação de exoplanetas gigantes usando suas razões atmosféricas de C/O precisará levar em conta as variações azimutais de C/O dependentes do tempo na zona de acreção de um planeta.

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Os dados aqui apresentados são do programa ALMA Cycle 4 2016.1.01339.S (investigador principal M. Kama). Os dados brutos estão disponíveis publicamente no arquivo ALMA. Os dados reduzidos e os produtos finais de imagem estão disponíveis mediante solicitação razoável do autor correspondente.

Os dados do ALMA foram reduzidos usando o CASA versão 5.6.1-8, que está disponível em https://casa.nrao.edu/. As saídas dos modelos de disco físico-químico DALI estão disponíveis em https://doi.org/10.5281/zenodo.7734194.

Uma correção para este artigo foi publicada: https://doi.org/10.1038/s41550-023-01984-0

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