冷褐矮星大气中的 15NH3
地球与行星天体物理
2023-11-15 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
褐矮星是研究宽轨道巨行星大气的理想实验室，因为其中的主导物理与化学过程几乎完全相同。理解气态巨行星的形成具有挑战性，往往涉及将大气丰度比（如碳氧比（C/O））与形成情景相联系的尝试。然而，行星形成的复杂性需要额外的示踪物，因为对测得 C/O 比的无歧义解释充满复杂性。同位素比，如氘氢比和 14N/15N，提供了进一步洞察该形成过程的有前景的途径，正如其在太阳系内的效用一样。对于系外行星，仅有少数关于 12C/13C 的约束存在，指向来自盘内 CO 冰线之外富 13C 冰的吸积。本文报道了利用詹姆斯·韦伯空间望远镜的中红外仪器（Mid-InfraRed Instrument）所摄光谱，在有效温度 380 K 的冷褐矮星大气中对中红外 14NH3 与 15NH3 同位素体的探测。正如预期，我们的结果揭示了与通过引力坍缩的恒星式形成一致的 14N/15N 值，表明该比值可被精确约束。由于年轻恒星及其行星应更富含 15N 同位素，我们预期 15NH3 将在若干寒冷、宽间距系外行星中被探测到。
引用
@article{arxiv.2311.08054,
title = {15NH3 in the atmosphere of a cool brown dwarf},
author = {David Barrado and Paul Mollière and Polychronis Patapis and Michiel Min and Pascal Tremblin and Francisco Ardevol Martinez and Niall Whiteford and Malavika Vasist and Ioannis Argyriou and Matthias Samland and Pierre-Olivier Lagage and Leen Decin and Rens Waters and Thomas Henning and María Morales-Calderón and Manuel Guedel and Bart Vandenbussche and Olivier Absil and Pierre Baudoz and Anthony Boccaletti and Jeroen Bouwman and Christophe Cossou and Alain Coulais and Nicolas Crouzet and René Gastaud and Alistair Glasse and Adrian M. Glauser and Inga Kamp and Sarah Kendrew and Oliver Krause and Fred Lahuis and Michael Mueller and Göran Olofsson and John Pye and Daniel Rouan and Pierre Royer and Silvia Scheithauer and Ingo Waldmann and Luis Colina and Ewine F. van Dishoeck and Tom Ray and Göran Östlin and Gillian Wright},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.08054},
year = {2023}
}
备注
Accepted by Nature. 28 pages, 7 figures, uses nature3.cls