彗星尘埃的化学与物理性质
地球与行星天体物理
2023-05-08 v1
摘要
彗星尘埃颗粒是太阳系形成之初物质保存最完好的残余物。空间任务、望远镜观测与实验室分析增进了关于彗星尘埃性质的认识。星尘号(Stardust)任务从81P/Wild2彗星返回了彗星样品。球粒状(多孔)无水行星际尘埃颗粒、球粒多孔微陨石以及超碳质南极微陨石(UCAMMs)也显示出强烈的彗星来源证据。彗星尘埃的成分总体呈球粒陨石质,但与CI型相比具有高的C和N。彗星有机质与少量结晶矿物和非晶矿物混合。最丰富的结晶矿物是铁镁硅酸盐,也存在难熔矿物和低Ni铁硫化物。彗星尘埃中碳酸盐的存在仍有争议,但在一块UCAMM中观测到了类层状硅酸盐相。GEMS相通常很丰富。彗星尘埃颗粒中的部分有机质类似于原始陨石中的不溶性有机质,但也存在无定形碳和奇异(如富N)有机相。有机质的氢同位素组成表明其形成于极低温的原太阳云或原行星盘外区。彗星尘埃中的前太阳尘埃浓度可达约1%,这是地外样品中观测到的最高值。彗星尘埃在彗星轨迹中的微分尺寸分布可用幂律分布很好地表示,平均幂指数N通常在-3到-4之间。偏振与光散射研究表明其为亚微米矿物与有机质的孔隙团聚体混合物。彗星尘埃颗粒具有低的抗拉强度和低密度。
引用
@article{arxiv.2305.03417,
title = {Chemical and physical properties of cometary dust},
author = {Cecile Engrand and Jérémie Lasue and Diane H. Wooden and Mike E. Zolensky},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.03417},
year = {2023}
}