半人马座 α A/B 宜居带中一颗类地球模型的行星
地球与行星天体物理
2022-03-14 v2 太阳与恒星天体物理
摘要
岩石系外行星的整体化学成分和内部结构对其长期演化和潜在宜居性具有根本重要性。对太阳系岩石天体和其他行星系统化学组成的观测日益显示出一致图景：岩石行星的化学成分反映了其主星对于难熔元素的组成，而这一表达在挥发分上失效。该行为由行星形成和早期演化过程中的脱挥发分作用解释。在此，我们将以太阳系天体标定的脱挥发分模型应用于我们最近的类太阳恒星——半人马座 α A 和 B——的化学组成，以估算该双星系统中任何宜居带岩石行星（“α-Cen-Earth”）的整体成分。通过进一步建模可能的行星内部和早期大气，我们发现与地球相比，此类行星预期具有：（i）还原的（原生）地幔同样以硅酸盐为主，但富集含碳物种（石墨/金刚石）；（ii）略大的铁核，核质量分数为 38.4_{-5.1}^{+4.7} wt%（对比地球的 32.5 ± 0.3 wt%）；（iii）同等的储水能力；以及（iv）以 CO_2-CH_4-H_2O 为主的早期大气，类似于太古宙地球。进一步考虑其来自长寿命放射性核素低约 25% 的内生放射性加热，一颗古老的 α-Cen-Earth（比地球老约 1.5–2.5 Gyr）预期具有更弱的地幔对流和行星表面再造，并可能具有漫长的 stagnant-lid（ stagnant-lid 体制）历史。
引用
@article{arxiv.2110.12565,
title = {A model Earth-sized planet in the habitable zone of $\alpha$ Centauri A/B},
author = {Haiyang S. Wang and Charles H. Lineweaver and Sascha P. Quanz and Stephen J. Mojzsis and Trevor R. Ireland and Paolo A. Sossi and Fabian Seidler and Thierry Morel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.12565},
year = {2022}
}
备注
Accepted to ApJ; 27 pages, 9 figures, 5 tables