彗星大小与组成之间的联系

所有在早期太阳系中形成的彗核都含有放射性核素，因此受到内部放射性加热。先前的工作预测，如果彗星具有卵石堆结构，由于非常低的热导率，内部温度升高会增强，导致内部分化。内部热梯度导致冰凝物或从非晶冰宿主结晶过程中释放的气体发生广泛升华和迁移。总体而言，模型预测分化和挥发性物质重新分布到较浅的近地表层的程度主要取决于核的大小。因此，我们假设彗星活动应揭示挥发性物质丰度与核大小之间的相关性。为了探索这一假设，我们进行了彻底的文献搜索，收集了彗核组成和大小的测量数据，并将其编译成一个统一的数据库。我们报告了测量的CO/H2O丰度与彗核大小之间统计显著的相关性。我们进一步使用基于先前热物理模型的理论模型恢复了丰度随大小的测量斜率，该模型涉及将向外迁移的高挥发性气体重新捕获到近地表原始非晶冰层中。该模型复制了观察到的趋势，并支持早期放射性加热导致彗核内部分化的理论。我们提供数据库供未来研究使用，并主张收集更多测量数据，以便未来进行更精确和统计显著的分析。