惑星科学：原始星のアウトバースト中での水のスノーラインの撮像

スノーラインとは、水や一酸化炭素などの主要な揮発性物質が凝結温度に達する、原始惑星系円盤の領域である。スノーラインは、氷に覆われた粒子の成長を促進することで円盤進化に重要な役割を担っている。最近、一酸化炭素のスノーライン（温度約20 K）の痕跡が、前主系列星のうみへび座TW星やHD163296を取り巻く円盤内で、これらの星から約30天文単位（AU）離れた所で撮像されている。しかし、原始惑星系円盤の水のスノーライン（温度100 K以上）は、一般に星にとても近い所（太陽型の星では5 AU未満）にあるためこれまで観測されていない。水氷は、塵や微惑星の凝集効率と、彗星や氷惑星、ガス惑星のコアの形成を調節するので、重要である。本論文では、質量が太陽の1.3倍の原始星V883 Oriの周囲の原始惑星系円盤の分解能0.03秒角（12 AU）の画像について報告する。V883 Oriは、降着率の一時的な増加に起因する光度のアウトバーストを起こしている。我々は、上昇した円盤温度が水の凝固点に近づく42 AU付近で、光学的深さの急激な変化に対応した輝度の急減（break）を発見した。このことから、我々は、アウトバーストが水のスノーラインを動かしたと結論付ける。スノーラインをまたいだスペクトルの挙動は、より高温で塵が破砕し粒子の成長が抑制されると粒子の数密度や光学的深さが急増するという、最新のモデル予測を裏付けている。惑星系の大半でその形成中に降着に起因するアウトバーストが起こると予想されるので、今回の結果は、円盤進化や惑星形成のモデルを考える際に、極めて動的な水のスノーラインを考慮すべきであることを示唆している。

目次へ戻る