天体物理学：重水素に富んだ水が惑星形成円盤と彗星や原始星を結び付ける

水は、星や惑星の形成過程において基本的な分子であり、固体物質の成長の触媒や、円盤内での微惑星形成に不可欠である。しかし、水が約160 Kで昇華するため水の雪線半径は10 AU（天文単位）以下であり、円盤内の水の大半は塵粒子上に凍結していることから、原始惑星系円盤内の水の雪線の位置とHDO:H₂O比は十分に評価されていない。太陽に類似した原始星V883 Ori（M_* = 1.3 M_☉）は降着バーストのさなかにあり、その光度は約200 L_☉に増加していて、これまでの観測では水の雪線が原始惑星系円盤の半径40～120 AUにあることが示唆されている。本論文で我々は、V883 Oriの円盤からの気相の水（HDOとH₂¹⁸O）を直接検出したことについて報告する。円盤赤道面の水の雪線半径は、太陽系のカイパーベルトと同程度のスケールの約80 AUであると測定され、半径約160 AUまで水が検出された。また、この円盤のHDO:H₂O比は、(2.26 ± 0.63) × 10⁻³と測定された。この比率は、原始星エンベロープや彗星の水における比率と同程度であり、地球の海洋の比率より3.1σ大きい。我々は、円盤が星形成中の分子雲から水を直接受け継ぎ、この水が化学的に大きく変成することなく、彗星など大きな氷の天体に取り込まれると結論付ける。

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