Deuterium-enriched water ties planet-forming disks to comets and protostars
Deuterium-enriched water ties planet-forming disks to comets and protostars
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富含氘的水将行星形成盘与彗星和原恒星联系在一起
DOI：
10.1038/s41586-022-05676-z
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
64.8
通讯作者：
Cieza Lucas
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tobin John J.;van ’t Hoff Merel L. R.;Leemker Margot;van Dishoeck Ewine F.;Paneque-Carreno Teresa;Furuya Kenji;Harsono Daniel;Persson Magnus V.;Cleeves L. Ilsedore;Sheehan Patrick D.;Cieza Lucas
水是恒星和行星形成过程中的基本分子，对催化固体物质的生长和圆盘内星子的形成至关重要。然而，水雪线和原行星盘中的HDO:H2O比率并没有很好地表征，因为水只在大约160 K的温度下升华（参考文献），这意味着大多数水被冻结在尘埃颗粒上，而且水雪线的半径小于10天文单位。类似太阳的原恒星V883 orion （M*= 1.3M⊙）正在经历一次吸积爆发，其亮度增加到大约200L⊙（参考）。以前的观测表明，它的水雪线半径为40-120天文单位。在这里，我们报告了从V883 Ori圆盘中直接检测到气相水（HDO和）。我们测量到中间的水雪线半径约为80天文单位，与柯伊伯带的规模相当，并且探测到水的半径约为160天文单位。我们测得圆盘的HDO:H2O比为（2.26±0.63）× 10−3。这个比值与原恒星包层和彗星的比值相当，比地球海洋的比值高出3.1σ。我们的结论是，星盘直接从形成恒星的云中继承了水，这些水被合并到大型冰体中，比如彗星，没有发生实质性的化学变化。
Water is a fundamental molecule in the star and planet formation process, essential for catalysing the growth of solid material and the formation of planetesimals within disks,. However, the water snowline and the HDO:H2O ratio within proto-planetary disks have not been well characterized because water only sublimates at roughly 160 K (ref. ), meaning that most water is frozen out onto dust grains and that the water snowline radii are less than 10 AU (astronomical units),. The sun-like protostar V883 Ori (M*= 1.3M⊙) is undergoing an accretion burst, increasing its luminosity to roughly 200L⊙(ref. ), and previous observations suggested that its water snowline is 40–120 AU in radius,,. Here we report the direct detection of gas phase water (HDO and) from the disk of V883 Ori. We measure a midplane water snowline radius of approximately 80 AU, comparable to the scale of the Kuiper Belt, and detect water out to a radius of roughly 160 AU. We then measure the HDO:H2O ratio of the disk to be (2.26 ± 0.63) × 10−3. This ratio is comparable to those of protostellar envelopes and comets, and exceeds that of Earth’s oceans by 3.1σ. We conclude that disks directly inherit water from the star-forming cloud and this water becomes incorporated into large icy bodies, such as comets, without substantial chemical alteration.
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DOI：
10.3847/1538-3881/aad1f1
发表时间：
2018-05
期刊：
The Astronomical Journal
影响因子：
--
作者：
M. Kounkel;K. Covey;Genaro Su'arez;C. Rom'an-Z'uniga;Jesús Hernández;K. Stassun;Karl O. Jaehnig
通讯作者：
M. Kounkel;K. Covey;Genaro Su'arez;C. Rom'an-Z'uniga;Jesús Hernández;K. Stassun;Karl O. Jaehnig
太空中氢原子的冰表面化学
DOI：
--
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
--
作者：
N.Watanabe;et al.
通讯作者：
et al.
从原恒星核心 HDO/H2O 和 D2O/HDO 比率重建水冰形成历史
DOI：
--
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
--
作者：
Kenji Furuya;E. Dishoeck;Yuri Aikawa
通讯作者：
Yuri Aikawa
DOI：
10.3847/1538-4357/ac574d
发表时间：
2022-02
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
P. Sheehan;J. Tobin;L. Looney;S. Megeath
通讯作者：
P. Sheehan;J. Tobin;L. Looney;S. Megeath
对 COMET 8P/TUTTLE 中氘水的灵敏搜索
DOI：
--
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
--
作者：
G. Villanueva;M. Mumma;B. Bonev;M. DiSanti;E. Gibb;H. Böhnhardt;M. Lippi
通讯作者：
M. Lippi