彗星与半人马天体中 CO、CO2 和 H2O 的巡测

CO 和 CO$_2$ 是彗发中两种主要的含碳分子，并在驱动活动方面起主要作用。它们的相对丰度也为太阳系形成与演化的模型提供了强有力的观测约束，但此前从未在大型彗星样本中一起研究过。我们仔细汇编并分析了已发表的 25 颗彗星 simultaneous CO 和 CO$_2$ 生产率测量。约一半彗发含 CO$_2$ 明显多于 CO，约三分之一以 CO 为主，约十分之一两者产量相当。该比例可能存在日心距离依赖，在 3.5 au 以外彗发以 CO 为主。我们研究中九颗木星族彗星有八颗产生的 CO$_2$ 多于 CO。六颗动力学上新彗星相对于 CO 产生更多的 CO$_2$，甚于八颗曾数次穿越内太阳系的奥尔特云彗星。这可由彗星核外层的长期宇宙射线加工解释。我们发现 (Q$_{CO}$/Q$_{H_2O}$)$_{median}$ = 3 $\pm$ 1\% 且 (Q$_{CO_2}$/Q$_{H_2O}$)$_{median}$ = 12 $\pm$ 2\%。对大多数彗星，无机挥发性碳预算估计为 (Q$_{CO}$+Q$_{CO_2}$)/Q$_{H_2O}$ $\sim$ 18\%。在 0.7 至 4.6 au 之间，CO$_2$ 的释气似乎比 CO 更紧密地与水产量相关联。18 颗彗星的挥发性碳氧比为 C/O$_{median}$ $\sim$ 13\%，这与位于 CO 雪线以内的彗星形成环境一致。