基于多种行星形成模型评估富挥发分小行星的铬同位素非均质性
地球与行星天体物理
2021-02-24 v1
摘要
描述小行星的综合演化情景是解释太阳系各种物理过程的关键。整体尺度的碳质球粒陨石（CCs）可能记录了与其母体形成过程相关的原始信息。在本研究中，我们尝试利用整体尺度CCs中的核合成Cr同位素变化（54Cr/52Cr）来估算富挥发分小行星的相对形成区域。我们进行了数值计算，以追踪同位素不同（太阳前与太阳后）的尘埃以及混合物质的54Cr/52Cr值随吸积盘半径的时间演化。首先，我们发现CC形成区域的同位素非均质性在弱湍流环境下得以保存，这种环境会延长盘中平流和扩散的时间尺度。其次，我们评估了巨行星形成的缝隙效应。最后，根据估算的CCs形成区域，研究了注入超新星的距离以及太阳前颗粒的Cr同位素组成。我们的结果表明，在超新星约来自2 pc且太阳前颗粒具有典型Cr同位素组成的情况下，可以得到四类CCs的合理形成区域。在CCs的母体（即富挥发分小行星）中，B型小行星形成于最外层区域，这与当前种群不一致，后者显示D型小行星通常位于大多数C族小行星之外。小行星的初始轨道和当前轨道都可能由木星和土星向内—向外迁移所引起的散布来解释。
引用
@article{arxiv.2012.05467,
title = {Assessment of Cr isotopic heterogeneities of volatile-rich asteroids based on multiple planet formation models},
author = {Ryota Fukai and Sota Arakawa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.05467},
year = {2021}
}
备注
43 pages, 15 figures, and 1 table, accepted for publication in The Astrophysical Journal