Thermochemie in den Atmosphären und Winden von Protoplanetaren Scheiben

• Antragstellerin: Professorin Barbara Ercolano, Ph.D., seit 8/2021
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung seit 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 325594231

Einer der Schlüsselprozesse, welche eine wichtige Rolle bei der Entwickung einer protoplanetaren Scheibe spielen, ist der Masseverlust, welcher entweder durch photoevaporative oder magnetisch-angetriebene Winde bestimmt wird. Beide Prozesse können zu Löchern in der Gasphase der Scheibe und deren anschließender Auflösung führen. Trotz der weithin anerkannten Bedeutung dieses Prozesses für den Massenverlust der Scheibe, gibt es bis heute keine effektiven Nachweismethoden, um die genauen Eigenschaften des Windes aus den Beobachtungen zu bestimmen. Von besonderer Bedeutung sind hierbei die Stärke des Windes sowie dessen radiales Massenverlustprofil, welches von der Dichte und der Geschwindigkeit des Gases abhängen. Der Hauptgrund ist das Fehlen von geeigneten chemischen Modellen des ausfließenden Materials, welche das Zusammenspiel der Scheibendynamik mit chemischen und mikrophysikalischen Prozessen berücksichtigen. Das Ziel dieses Projektes ist es, die thermochemischen Eigenschaften des Winders sowie seiner Startregion zu bestimmen, und dabei das Zusammenspiel von Mikrophysik, Chemie und Dynamik zu berücksichtigen. Dank der Kopplung des in Phase I entwickelten, hochmodernen chemischen Codes (Grassi et al. 2020) mit den strahlungshydrodynamischen Modellen aus Projekt B1 (Picogna et al. 2019), sowie der Charakterisierung der Staubverteilung aus Projekt C2 (Franz et al. 2020), werden wir detaillierte chemische Profile von Winden zur Verfügung stellen können, aus denen synthetische Beobachtungen durch Strahlunstransportcodes produziert werden können. Dieser Schritt ist von zentraler Bedeutung um Spektrallinien vorhersagen und interpretieren zu können, da diese uns ermöglichen werden die Eigenschaften dieser Winde, wie die Massenverlustraten oder die Windstartradien, zu verstehen. Auf diese Weise werden wir ermitteln können, welche Rolle (magnetisch-getriebene) Winde für die globale Entwicklung des planetenformenden Materials spielen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 2634: Übergangsscheiben: Zeugen der Planetenentstehung
• Internationaler Bezug: USA
• Mitverantwortliche: Professorin Dr. Paola Caselli; Professorin Dr. Ewine F. van Dishoeck; Dr. Oliver Gressel
• Kooperationspartnerin: Professorin Ilaria Pascucci, Ph.D.
• Ehemaliger Antragsteller: Dr. Tommaso Grassi, bis 8/2021