早期太阳系中的碳耗竭

与外层太阳系天体、太阳或星际介质（ISM）相比，地球及内太阳系其他岩质天体的碳含量较低。人们认为这是原始星周物质中难熔碳被选择性移除的结果。在本工作中，我们研究了早期太阳系盘相期间，难熔含碳物质通过光解和热解不可逆地向气态环境释放碳的过程。我们解析求解了一维平流方程，并推导出一个显式表达式，描述在径向和垂直输运影响下固体中含碳物质的耗竭。我们发现，在典型条件下，这两种耗竭机制单独均无法重现太阳系的丰度。虽然径向输运仅 marginally 限制了光分解，但正是低效的垂直输运在这些条件下限制了碳耗竭。我们明确表明，垂直混合效率的提高和/或直接受辐照盘体积的增加，有利于碳耗竭。热解需要内盘温度高于 500 K 并延伸至 3 AU 以外，才能耗竭地球和球粒陨石的形成区。我们发现 FU Ori 型爆发可产生此类条件，从而使中等难熔化合物耗竭。然而，此类爆发很可能无法耗竭最内盘区域以外最难熔的含碳化合物。因此，1 AU 处的难熔碳丰度通常达不到类地水平。尽管如此，在特定条件下，我们发现光解与热解相结合可重现太阳系丰度。