一股分子风从柯伊伯带吹出

在许多系外行星系统($>$10 Myr)中已探测到气体,被认为释放于环绕系外柯伊伯带运行的富挥发物星子被破坏的过程中。在本快报中,我们旨在探讨太阳系中的柯伊伯带(KB)是否也预期存在气体。为量化太阳系中的气体释放,我们采用了已应用于系外行星系统的气体释放模型,以及一个考虑大星子渐进内部升温所释放气体的物理模型。我们发现,只有直径大于约4 km的天体在46亿年演化后仍能含有CO冰。该发现或可解释为何被认为起源于柯伊伯带的木星族彗星相较于奥尔特云彗星缺乏CO。我们预测,柯伊伯带当前仍在以CO $2 \times 10^{-8}$ M$_\oplus$/Myr的速率产生气体,且在太阳更年轻时产率高出数个量级。气体一旦释放,便被太阳风迅速吹出。因此,我们预测太阳系中存在一股始于柯伊伯带位置、并远超出日球层范围的气体风,当前总CO质量为$\sim 2 \times 10^{-12}$ M$_\oplus$。我们还预测存在一股由碳和氧(中性与电离)组成的略大质量的原子气体风,质量为$\sim 10^{-11}$ M$_\oplus$。我们预测当前太阳系中柯伊伯带之外存在气体,尽管现有仪器无法探测,但未来可借助类似新视野号上Alice、但探测器更大的原位探测任务观测。我们基于缓慢加热的气体释放模型也可能适用于系外行星系统,并为气体观测提供首个真实物理机制。