绘架座β星中的氩——盘中挥发物的捕获与释放
地球与行星天体物理
2025-03-19 v2
摘要
行星的化学成分揭示了其形成环境的许多信息。这种信息在太阳系天体和系外天体的研究中备受关注。在这里，我们通过其次级气体盘来研究绘架座β星碎片盘中星子的组成。我们受到近期JWST探测到ArII发射线的启发，并旨在重现过去四十年的广泛测量结果。我们的光电离模型揭示，气体必须高度富集C、N、O和Ar（但不包括S和P），相对于其他金属，富集因子均匀约为100。这种丰度模式既与木星大气相似，又有所不同。Ar是最易挥发、因此最难被固体捕获的元素，其富集程度与C、N、O相同，这表明星子是在非常寒冷的区域（T < 20-35K）形成的，如果水冰过量，可能还借助了捕获过程。在碎片盘阶段，这些挥发物优先从尘埃颗粒中释放出来，可能通过光解吸。碎片颗粒必须是冰质和耐火团块的“脏”聚集体。最后，观测到的ArII线强度只有在恒星绘架座β星（一颗年轻的A6V型星）具有与当代太阳相当的显著色球和日冕发射时才能得到解释。总之，对绘架座β星气体盘的观测倒拨时钟，揭示了星子的形成环境。
引用
@article{arxiv.2407.06035,
title = {Argon in beta Pictoris -- entrapment and release of volatile in disks},
author = {Yanqin Wu and Kadin Worthen and Alexis Brandeker and Christine Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.06035},
year = {2025}
}
备注
expanded discussion on the process of volatile capture by direct condensation. Accepted to ApJ