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天文學家了解原行星盤面中一氧化碳缺少的問題  , 沒變少 只是 變成了冰 

https://www.universetoday.com/157312/carbon-monoxide-is-plentiful-in-nebulae-but-then-disappears-when-planets-form-now-we-know-where-it-goes/#more-157312 

TW Hya, HD 163296, DM Tau, and IM Lup

https://www.zhongxuntv.com/89.html


 天文学家经常在行星托儿所中观察到一氧化碳。这种化合物非常明亮，在原行星盘（行星在年轻恒星周围形成的尘埃和气体区域）中极为常见，使其成为科学家的主要目标。

但在过去十年左右的时间里，一氧化碳观测结果并没有增加，哈佛和史密森尼天体物理中心的美国宇航局哈勃研究员戴安娜鲍威尔说。

如果天文学家目前对其丰度的预测是正确的，那么在对圆盘的所有观测中都缺少一大块一氧化碳。

现在，通过 ALMA 的观测验证的新模型解开了这个谜团：一氧化碳一直隐藏在圆盘内的冰层中。这些发现今天在《自然天文学》杂志上进行了描述。

“这可能是行星形成盘中最大的未解决问题之一，”领导这项研究的鲍威尔说。“根据观察到的系统，一氧化碳比应有的少三到一百倍；它的数量非常大。”

一氧化碳的不准确性可能对天体化学领域产生巨大影响。

“一氧化碳基本上被用来追踪我们所知道的关于磁盘的一切——比如质量、成分和温度，”鲍威尔解释说。“这可能意味着我们对磁盘的许多结果都是有偏见和不确定的，因为我们对这种化合物的了解不够充分。”

对这个谜团很感兴趣，鲍威尔戴上她的侦探帽，依靠她在相变背后的物理学专业知识——当物质从一种状态变成另一种状态时，就像气体变成固体一样。

出于直觉，鲍威尔对目前用于研究系外行星或太阳系以外行星上的云的天体物理模型进行了修改。

“这个模型的真正特别之处在于它具有详细的物理原理，了解冰是如何在粒子上形成的，”她解释道。“那么冰是如何在小颗粒上成核，然后是如何凝结的。该模型会仔细跟踪冰的位置、它所在的颗粒、颗粒有多大、它们有多小以及它们如何移动。”

鲍威尔将调整后的模型应用于行星盘，希望能够深入了解一氧化碳如何在行星托儿所中随时间演变。为了测试模型的有效性，鲍威尔随后将其输出与四个经过充分研究的磁盘（TW Hya、HD 163296、DM Tau 和 IM Lup）中一氧化碳的真实 ALMA 观测值进行了比较。

鲍威尔说，结果和模型运行得非常好。

新模型与每个观测结果对齐，表明四个圆盘实际上根本没有丢失一氧化碳——它只是变成了冰，目前用望远镜无法探测到。

鲍威尔说，像 ALMA 这样的射电天文台允许天文学家观察太空中气相的一氧化碳，但用目前的技术很难探测到冰，尤其是大冰层。

该模型表明，与之前的想法不同，一氧化碳是在大冰粒上形成的——尤其是在一百万年后。一百万年前，气态一氧化碳在圆盘中含量丰富且可检测到。

“这改变了我们认为冰和气体分布在圆盘中的方式，”鲍威尔说。“它还表明，像这样的详细建模对于理解这些环境的基本原理很重要。”

鲍威尔希望她的模型可以通过美国宇航局韦伯望远镜的观测得到进一步验证——这可能足以最终探测到圆盘中的冰，但这还有待观察。

鲍威尔喜欢相变及其背后的复杂过程，她说她对它们的影响感到敬畏。“小规模的冰形成物理会影响圆盘的形成和演化——现在这真的很酷。”