Chemical evolution of complex organic molecules in turbulent protoplanetary discs: effect of stochastic ultraviolet irradiation
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT We investigate the chemical evolution of complex organic molecules (COMs) in turbulent discs using gas-ice chemical reaction network simulations. We trace trajectories of dust particles considering advection, turbulent diffusion, gas drag, and vertical settling, for 10$^6$ yr in a protoplanetary disc. Then, we solve a gas-ice chemical reaction network along the trajectories and obtain the temporal evolution of molecular abundances. We find that the COM abundances in particles can differ by more than two orders of magnitude even when the ultraviolet (UV) fluence (i.e. the time integral of UV flux) received by the particles are similar, suggesting that not only the UV fluence but also the time variation of the UV flux does matter for the evolution of COMs in discs. The impact of UV fluence on molecular abundances differs between oxygen-bearing and nitrogen-bearing COMs. While higher UV fluence results in oxygen being locked into CO$_2$, leading to reduced abundances of oxygen-bearing COMs such as CH$_3$OCH$_3$, mild UV exposure can promote their formation by supplying the precursor radicals. On the other hand, nitrogen is not locked up into specific molecules, allowing the formation of nitrogen-bearing COMs, particularly CH$_3$NH$_2$, even for the particle that receives the higher UV fluence. We also find that the final COM abundances are mostly determined by the inherited abundances from the protostellar core when the UV fluence received by dust particles is less than a critical value, while they are set by both the inherited abundances and the chemistry inside the disc at higher UV fluence.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».