29P/Schwassmann-Wachmann：半人马天体与彗星中无定形水冰及CO <-> CO2转化的罗塞塔石碑？
地球与行星天体物理
2022-10-28 v2 太阳与恒星天体物理
摘要
半人马天体29P/Schwassmann-Wachmann 1 (SW1)是一颗高度活跃的天体，运行于半人马天体与木星族彗星区域之间的过渡性Gateway区域(Sarid et al. 2019)。SW1在半人马天体中独树一帜：它经历准规律性的大爆发，并持续产生CO发射；然而，CO的来源尚不清楚。我们认为，由于其极大的尺寸（半径约32 km），SW1很可能仍正通过无定形水冰(amorphous water ice, AWI)向结晶水冰(crystalline water ice, CWI)的转化，响应其从柯伊伯带动力学迁移至半人马区域内缘6 au处Gateway区域所带来的外部热环境的急剧变化。正是这一转化过程，为该天体在宁静与爆发阶段释放的大量CO与尘埃提供了来源。若上述论点正确，则将产生若干可通过遥感与实地航天器表征检验的重要预言，包括：任何几公里尺度的散射盘柯伊伯带天体(KBO)进入内太阳系时，会在Myr时间尺度上因AWI转化快速释放CO；迄今SW1仅将其核内AWI的50%至65%转化为CWI；AWI转化时的体积变化可能导致沉降与塌陷，但不会导致SW1上显著的物质流失或陨击坑消失；SW1的彗发应包含大量富含CWI CO2的冰尘颗粒；以及当SW1在未来10,000年内进入内太阳系时，它将成为一种非常不同的木星族彗星(JFC)。
引用
@article{arxiv.2209.09136,
title = {29P/Schwassmann-Wachmann: A Rosetta Stone for Amorphous Water Ice and CO <-> CO2 Conversion in Centaurs and Comets?},
author = {C. M. Lisse and J. K. Steckloff and D. Prialnik and M. Womack and O. Harrington-Pinto and G. Sarid and Y. R. Fernandez and C. A. Schambeau and T. Kareta and N. H. Samarasinha and W. Harris and K. Volk and L. M. Woodney and D. P. Cruikshank and S. A. Sandford},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.09136},
year = {2022}
}
备注
29 Pages, 3 Figures, 2 Tables, accepted 16-Sept-2022 by the Planetary Science Journal Corrected proof version 26-Oct-2022