Projektbeschreibung
Untersuchung der Zusammensetzung von Gas und Eis, die neue Planeten entstehen lassen
Planeten entstehen, wandern und erhalten ihre elementare Zusammensetzung in Scheiben aus Gas und Staub, die um entstehende Sterne kreisen. In den kommenden Jahren werden sich die Beobachtungsmöglichkeiten bei Infrarotwellenlängen enorm verbessern, um die innere Scheibe bis zu Radien zu untersuchen, die der Umlaufbahn des Saturns in unserem Sonnensystem entsprechen – eine Schlüsselregion für die Planetenbildung. Vor allem das gerade gestartete James-Webb-Weltraumteleskop bietet einzigartige Diagnosemöglichkeiten für Gas und Eis. Das EU-finanzierte Projekt MOLDISK wird neue Daten analysieren, um das Verständnis für die Chemie und Physik junger und reifer Scheiben zu verbessern. Ziel ist es, die wichtigsten Prozesse, einschließlich der Rolle von Staubfallen und Schneegrenzen, zu ermitteln, die die Zusammensetzung des Materials steuern, aus dem Planeten letztendlich bestehen.
Ziel
The heavy elements (C, O, N) in exoplanetary atmospheres result from accretion of gas and impacts of icy pebbles and planetesimals in disks around young stars. The gas and dust, in turn, originate from the collapsing cloud that formed the star plus disk, with icy grains growing, settling and drifting in radially to the planet-forming zones. The inner disk (0.1-10 au) is a key region in planet formation, yet its physical and chemical structure is still poorly constrained observationally. The next years offer huge observational improvements at infrared wavelengths, which is the primary regime to study inner disks. Most notably, JWST offers unique diagnostics of gas and ice at unprecedented sensitivity and sharpness. The applicant has been heavily involved in planning and building of JWST-MIRI for the past 25 years, and co-leads GTO programs on protostars and protoplanetary disks.
This proposal requests funding for 2 postdocs and 3 PhD students to carry out an interdisciplinary program that analyses MIRI data as soon as they arrive by mid-2022, and makes crucial connections with ALMA and VLT(I) data, state-of-the-art disk models developed by the applicants team, and laboratory experiments on ices. The specific goals are to (i) determine the chemical inventory of gas in inner disks, and measure C/O/N/H ratios in exoplanet birth environments; (ii) relate differences in chemical composition between disks to locations of dust traps, icy pebble sublimation at snowlines, and presence of cavities; (iii) compare the chemical properties of young embedded disks with mature disks, and establish the role of accretion shocks may have on their composition; (iv) determine the abundances of ice species, including the presence of more complex icy molecules, as well as their chemistry from envelopes to disks; and (v) find indirect evidence for the presence of young unseen (massive) planets. MOLDISK will train a next generation of mid-IR scientists, important for ELT and SPICA.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2020-ADG
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