HD 113766 中由类地行星形成产生的星周尘埃

我们分析了最近由斯皮策空间望远镜 (Spitzer Space Telescope) 观测到的 HD 113766 双星系统 (F3/F5, 10 - 16 Myr) 中贫气体的星周物质。本研究使用了源自深度撞击 (Deep Impact) 实验观测的红外矿物学模型。我们发现尘埃主要由温暖的细颗粒 (~1 um) 主导，富含富镁橄榄石、结晶辉石、非晶态硅酸盐、富铁硫化物、非晶态碳以及较冷的水冰。温暖尘埃的混合物类似于 S 型成分的内主带小行星。温暖尘埃约 440 K 的有效温度表明，大部分观测到的物质位于距离 4.4 $L_{\odot}$ 中心源约 1.8 AU 的狭窄环带中，处于该系统的类地行星形成区和宜居带内（相当于太阳系中的 0.9 AU）。含冰尘埃位于两个环带，分别位于 4-9 AU 和 30 - 80 AU 处。对于 0.1 - 20 um、$dn/da \sim a^{-3.5}$ 的颗粒，温暖尘埃质量的下限非常大，至少为 $3 \times 10^{20}$ kg，相当于一个密度为 2.5 g cm$^{-3}$、半径为 320 km 的小行星。假设存在最大 10m 的颗粒，温暖尘埃质量的下限至少为 0.5 $M_{\text{Mars}}$。HD 113766A 周围的尘埃起源于类地行星胚胎的灾难性瓦解及其碎片的后续研磨，或者源于正在聚集的年轻且极密集的小行星带中的碰撞。过去二十年中强烈红外超额的持续存在，表明需要一种机制在年际时间尺度上补充星周物质。