漂移的行星形成卵石上冰的化学演化

行星及其大气由原行星盘中的气体和固体物质构成。近期结果表明，诸如卵石之类的固体物质可能对行星大气的形成有显著贡献。为了将观测到的系外行星大气及其组成与其形成历史相联系，理解冰卵石在盘中径向向内漂移时如何改变其组成十分重要。我们的目标是模拟卵石在盘中漂移时其表面冰的组成演化，并追踪其沿途化学演化如何使冰组成相对于卵石由微米级颗粒生长区域中的冰组成发生变化。利用一流的化学动力学代码模拟化学演化，该代码考虑了漂移中固体随时间演化的尺寸。化学演化在两个起始半径处局部模拟0.1 Myr，微米级固体同时生长为卵石。然后将卵石与局部气体作为一团隔离，暴露于变化的物理条件下，以模拟盘中间平面向内漂移至1 AU的三种不同时间尺度。建模的简化在于卵石并未穿越并暴露于新气体，而是在所有模型中保持相同的化学气体环境。对于初始相对氢丰度$>10^{-5}$的冰种，如H$_{2}$O、CO$_{2}$、CH$_{3}$OH和NH$_{3}$，两种起源半径以及两种较小漂移时间尺度（10 kyr和100 kyr）下丰度变化小于20%。对于丰度较低的冰种以及最长漂移时间尺度（1 Myr），变化更大。卵石漂移化学通常增加CO$_{2}$、HCN和SO的冰丰度，而以降低其他挥发性分子丰度为代价。