Skip to content

To bring about breakthroughs in international space research

  • Home
  • Onderzoeksvragen
  • Pijlers
  • Missies
  • Over ons
  • Contact
Home
    Logo van SRON Space Research Organisation Netherlands

    SRON | Space Research Organisation Netherlands

    SRON space research institute

    Logo van SRON Space Research Organisation Netherlands
    • Onderzoeksvragen
    • Pijlers
      • Wetenschap
      • Technologie
      • Instrumentatie
      • Onze mensen
      • Impact
    • Missies
    • Over ons
    • Actueel
    • Contact
    • SRON Academy
    • Werken bij
    • Bezoek aan SRON
    Home
      • Onderzoeksvragen
        • Hoe ontrafelen we de fysica achter zwarte gaten?
        • Hoe kunnen we de zwakste exoplaneten waarnemen?
        • Waar worden broeikasgassen uitgestoten?
        • Hoe speciaal is de aarde in de context van het heelal?
        • Hoe ontstaan en groeien zwarte gaten?
        • Hoe beïnvloeden aerosolen het klimaat?
        • Hoe ontstaan sterren en planeten?
        • Hoe beïnvloedt klimaatverandering het leven op aarde?
      • Pijlers
        • Wetenschap
          • Aardobservatie
            • Methaan
            • Aerosolen en Wolken
            • CO2
            • Koolmonoxide
          • Astrofysica
            • Lage energie
            • Hoge energie
            • Exoplaneten
        • Technologie
        • Instrumentatie
          • Nanotechnologie
          • Cryogenica
          • Optica
          • Electronica
          • PA/QA kwaliteit
          • Mechanica / Realisatie
        • Onze mensen
        • Impact
      • Missies
        • Actief
          • ALMA
          • GUSTO
          • PACE
          • Sentinel-5p
          • SPEX airborne
          • XRISM
        • In ontwikkeling
          • ARIEL
          • LISA
          • Sentinel-5
        • Legacy
          • BeppoSAX
          • STO2
      • Over ons
        • Faciliteiten
        • Geschiedenis
      • Actueel
      • Contact
      • SRON Academy
      • Werken bij
      • Bezoek aan SRON
      donkerblauwe versie van het logo van SRON space research organisation netherlands
      • Privacy policy
      01/01/2024

      Hydrocarbon chemistry in the inner regions of planet-forming disks

      Context. The analysis of the mid-infrared spectra helps understanding the composition of the gas in the inner, dense and warm terrestrial planet forming region of disks around young stars. ALMA has detected hydrocarbons in the outer regions of the planet forming disk and Spitzer detected C2H2 in the inner regions. JWST-MIRI provides high spectral resolution observations of C2H2 and a suite of more complex hydrocarbons are now reported. Interpreting the fluxes observed in the spectra is challenging and radiation thermo-chemical codes are needed to properly take into account the disk structure, radiative transfer, chemistry and thermal balance. Various disk physical parameters like the gas-to-dust ratio, dust evolution including radial drift, dust growth and settling can affect the fluxes observed in the mid-IR. Still, thermo-chemical disk models were not always successful in matching all observed molecular emission bands simultaneously.
      Aims: The goal of this project is two-fold. Firstly, we analyse the warm carbon chemistry in the inner regions of the disk, namely within 10 au, to find pathways forming C2H2 potentially missing from the existing chemical networks. Secondly, we analyse the effect of the new chemistry on the line fluxes of acetylene.
      Methods: We used the radiative thermo-chemical disk code called PRODIMO to expand the hydrocarbon chemistry that occurs in a typical standard T Tauri disks. We used the UMIST and the KIDA rate databases for collecting reactions for the species. We included a number of three-body and thermal decomposition reactions from the STAND2020 network. We also included isotopomers for the species that were present in the databases. The chemistry was then analysed in the regions that produce observable features in the mid-infrared spectra. We studied the effect of expanding the hydrocarbon chemistry on the mid-infrared spectra.
      Results: Acetylene is formed via two pathways in the surface layers of disks: neutral-neutral and ion-neutral. They proceed via the hydrogenation of C or C+, respectively. Thus, the abundances of C, C+, H and H2 affect the formation of C2H2. Therefore, also the formation of H2 indirectly affects the abundance of acetylene. Chemisorbed H is more efficient in forming H2 compared to physisorbed H at warm temperatures and hence increases the abundance of C2H2.
      Conclusions: We provide a new extended warm chemical network that considers up to eight carbon atom long species, while also taking into account different isotopomers and can form the building blocks of PAHs: C6H6. For a standard T Tauri disk with a canonical value of gas-to-dust mass, the line fluxes increase only by a factor of less than 2. JWST is now detecting hydrocarbons such as methane, acetylene, and C4H2 in disks with a high C/O ratio. Hence, this new extended warm hydrocarbon network will aid in interpreting the observed mid-infrared fluxes.

      een modern kantoorgebouw van 4 verdiepingen met verlichting op de begane grond en een kleine sonderafschietraket voor het gebouw

      Leiden

      Niels Bohrweg 4
      2333 CA Leiden
      The Netherlands
      +31 (0)88 777 56 00

      een nieuw en modern gebouw van vier verdiepingen in lichtgrijze kleur met mensen die ervoor lopen

      Groningen

      Landleven 12
      9747 AD Groningen
      The Netherlands
      +31 (0)50 363 40 74

      • Onderzoeksvragen
      • Pijlers
        • Wetenschap
        • Technologie
        • Instrumentatie
        • Onze mensen
        • Impact
      • Missies
      • Over ons
      • Actueel
      • Contact
      • Nieuwsbrief
      SRON on bluesky SRON on Instagram SRON on LinkedIn

      Niels Bohrweg 4
      2333 CA Leiden
      The Netherlands
      +31 (0)88 777 56 00

      Landleven 12
      9747 AD Groningen
      The Netherlands
      +31 (0)50 363 40 74

      NWO-I

      SRON is onderdeel van de institutenorganisatie van NWO-I

      • Privacy policy
      Logo van SRON Space Research Organisation Netherlands

      What happens up there, starts down here.

      Beheer toestemming
      Om de beste ervaringen te bieden, gebruiken wij technologieën zoals cookies om informatie over je apparaat op te slaan en/of te raadplegen. Door in te stemmen met deze technologieën kunnen wij gegevens zoals surfgedrag of unieke ID's op deze site verwerken. Als je geen toestemming geeft of uw toestemming intrekt, kan dit een nadelige invloed hebben op bepaalde functies en mogelijkheden.
      Functioneel Altijd actief
      De technische opslag of toegang is strikt noodzakelijk voor het legitieme doel het gebruik mogelijk te maken van een specifieke dienst waarom de abonnee of gebruiker uitdrukkelijk heeft gevraagd, of met als enig doel de uitvoering van de transmissie van een communicatie over een elektronisch communicatienetwerk.
      Voorkeuren
      De technische opslag of toegang is noodzakelijk voor het legitieme doel voorkeuren op te slaan die niet door de abonnee of gebruiker zijn aangevraagd.
      Statistieken
      De technische opslag of toegang die uitsluitend voor statistische doeleinden wordt gebruikt. De technische opslag of toegang die uitsluitend wordt gebruikt voor anonieme statistische doeleinden. Zonder dagvaarding, vrijwillige naleving door je Internet Service Provider, of aanvullende gegevens van een derde partij, kan informatie die alleen voor dit doel wordt opgeslagen of opgehaald gewoonlijk niet worden gebruikt om je te identificeren.
      Marketing
      De technische opslag of toegang is nodig om gebruikersprofielen op te stellen voor het verzenden van reclame, of om de gebruiker op een site of over verschillende sites te volgen voor soortgelijke marketingdoeleinden.
      • Beheer opties
      • Beheer diensten
      • Beheer {vendor_count} leveranciers
      • Lees meer over deze doeleinden
      Bekijk voorkeuren
      • {title}
      • {title}
      • {title}