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Enregistrement W4414458406 · doi:10.1051/0004-6361/202451844

MINDS: Strong oxygen depletion in the inner regions of a very low-mass star disk?

2025· article· en· W4414458406 sur OpenAlexaff
J. S. Kanwar, I. Kamp, Peter Woitke, Ewine F. van Dishoeck, Thomas Henning, Yao Liu, Till Kaeufer, Benoît Tabone, M. Guêdel, D. Barrado, Aditya M. Arabhavi, Riccardo Franceschi, Marissa Vlasblom

Notice bibliographique

RevueAstronomy and Astrophysics · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiquePhase Equilibria and Thermodynamics
Établissements canadiensInstitute of Particle Physics
Organismes subventionnairesCentre National d’Etudes SpatialesBelgian Federal Science Policy OfficeChinese Academy of SciencesSwedish National Space AgencyH2020 Marie Skłodowska-Curie ActionsNational Natural Science Foundation of ChinaAgencia Estatal de InvestigaciónEnterprise IrelandNederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk OnderzoekSpace Telescope Science InstituteScience and Technology Facilities CouncilNational Research FoundationEuropean CommissionDanmarks GrundforskningsfondNational Aeronautics and Space Administration
Mots-clésStarsRadiative transferSlabOxygenLine (geometry)TRACERCarbon monoxideCarbon fibersEmission spectrum

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Context. Thanks to JWST, a plethora of species in planet-forming disks around very low mass stars such as C 2 H 2 , C 6 H 6 , C 4 H 2 , CH 3 etc. are being discovered. The column densities of these species retrieved from 0D slab models are very large (e.g. of the order of 10 20 cm −2 ). This indicates a carbon-dominated chemistry in a gas with a high C/O ratio. The disk around 2MASS-J1605321-1993159 (M4.5) is one such source showing a molecular pseudo-continuum of C 2 H 2 . Notably, two oxygen-bearing molecules, CO and CO 2 , are also detected in this source. Aims. We aim to take the next step beyond 0D slab models to interpret the spectrum. We examine whether 2D thermo-chemical disk models can produce the large inferred column densities of C 2 H 2 in the inner regions of the disk and produce a pseudo-continuum in the mid-IR spectrum. We also seek to constrain whether the depletion of oxygen or the enrichment of carbon causes the high C/O ratio triggering a carbon-dominated chemistry. Methods. We utilised the radiative thermo-chemical disk model PRODIMO to identify a disk structure that is capable of producing the observed molecular emission of species such as CO, CO 2 , C 2 H 2 , and H 2 O simultaneously. The spectrum was generated using the fast line tracer FLiTs. We derived the gas temperature ⟨ T ⟩, column density ⟨log 10 N ⟩, and the emitting area ⟨ r 1 − r 2 ⟩ for these molecules from the 2D disk model and compared them to the parameters retrieved originally from 0D slab models. We used the different effect that changing the O or C abundance has on CO and C 2 H 2 , respectively to discriminate between O depletion and C enhancement. Results. We find that a disk structure characterised by the presence of a gap can best explain the observations. The inner disk is strongly depleted in dust, especially small grains ( < 5 µm), and elemental oxygen, leading to a large C/O ratio. This is required to produce a molecular pseudo-continuum of C 2 H 2 and at the same time a relatively weak CO emission. The P- and R-branch of C 2 H 2 probe deeper layers of the disk whereas the Q-branch probes mostly the surface layers. The combined emission of CO and CO 2 puts strong constraints on the gap’s location (0.1–0.5 au) given a disk gas mass. We also report a new detection of the CO ν = 2→1 transition in the JWST spectrum. Conclusions. Two-dimensional thermo-chemical disk models are able to produce the observed molecular pseudo-continuum of C 2 H 2 . We find that the combination of different species emission in the JWST spectra can be used to discriminate between different scenarios such as O-depletion, C-enhancement or both, and offers the potential to extract spatial substructure at scales smaller than ∼1 au.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,330
Score d'incertitude au seuil0,403

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,005
Tête enseignante GPT0,190
Écart entre enseignants0,185 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations5
Publié2025
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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