巨型冲击是否可以形成富金属世界？
地球与行星天体物理
2025-04-30 v1
摘要
行星与恒星预期会因同源物质储库而组成相关联。然而，天文观测揭示了一些系外行星，其固体密度远高于宿主星的组成预期。普遍引用的理论是，这些高密度系外行星是超地球大小行星的金属核心，其岩石 mantle 被巨型冲击剥离。本文通过结合轨道动力学与冲击物理，我们表明，超地球之间的 mantle-stripping 巨型冲击的发生率不足以解释所观察到的尺寸及当前估计的丰度。我们将此解释为两个主要因素的相互作用：上层超地球大多数情况下小于 2 地球半径；以及 mantle-stripping 效率随行星尺寸增加而降低。我们得出结论，大多数观察到的高密度系外行星不太可能是富金属的巨型冲击残留物。
引用
@article{arxiv.2408.15340,
title = {Can metal-rich worlds form by giant impacts?},
author = {Saverio Cambioni and Benjamin P. Weiss and Erik Asphaug and Kathryn Volk and Alexandre Emsenhuber and John B. Biersteker and Zifan Lin and Robert Melikyan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.15340},
year = {2025}
}
备注
48 pages, 15 figures