太阳原行星盘中 60Fe 的丰度、分布与起源
地球与行星天体物理
2012-12-10 v1 星系天体物理
太阳与恒星天体物理
摘要
陨石含有短寿命放射性核素的衰变残留产物，这些核素存在于小行星和行星形成时的原行星盘中。几项研究报告称球粒陨石中存在高丰度的 60Fe（t1/2=2.62+/-0.04 Myr）（60Fe/56Fe~6*10-7），这表明行星物质掺入了由一颗或多颗在新生太阳附近爆炸的大质量恒星抛出的新鲜恒星核合成产物。我们测量了分异无球粒陨石（橄榄无球粒陨石、古铜无球粒陨石、HED 陨石和安格里特陨石）、未平衡普通球粒陨石 Semarkona (LL3.0) 和 NWA 5717（未分类岩石学类型 3.05）、富金属碳质球粒陨石 Gujba (CBa) 以及其他几种陨石（CV、EL H、LL 球粒陨石；IIIAB、IVA、IVB 铁陨石）的全岩及其组分中的 58Fe/54Fe 和 60Ni/58Ni 同位素比值。我们从这些测量中推导出低得多的初始 60Fe/56Fe 比值为 (11.5+/-2.6)*10-9，并得出结论：60Fe 在行星体之间是均匀分布的。这一低比值与 60Fe 源自银河系背景（伽马射线观测显示星际介质中 60Fe/56Fe=2.8*10-7）的推导一致，并且如果太阳物质被一颗或多颗富含 26Al 而贫 60Fe 的大质量恒星（例如 Wolf-Rayet 星）外层的星风所污染，则可以与球粒陨石中高 26Al/27Al=5*10-5 的比值相协调。我们首次应用 60Fe-60Ni 衰变系统进行年代学研究，确定灶神星核形成的时间为富钙铝包裹体 (CAIs) 凝聚后 3.7 (+2.5/-1.7) Myr。
引用
@article{arxiv.1212.1490,
title = {Abundance, distribution, and origin of 60Fe in the solar protoplanetary disk},
author = {Haolan Tang and Nicolas Dauphas},
journal= {arXiv preprint arXiv:1212.1490},
year = {2012}
}
备注
32 pages, 7 figures, 3 tables