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彗星成分与原行星盘中间面化学演化的比较:一种新兴的彗星化学演化分类法

地球与行星天体物理 2019-09-11 v1

摘要

[删节] 随着在许多彗星中观测到的分子数量不断增加,以及对原行星盘中间面化学演化理解的提升,可以在模型与观测之间进行比较,从而潜在地约束彗星的形成历史。采用 χ2\chi^{2} 方法,我们确定了 14 颗不同彗星的极大似然面,这些彗星在给定时间(长达 8 Myr)和位置(远至 CO 冰线之外)于前太阳星云中间面形成。这是利用 14 颗彗星的观测挥发性丰度以及盘中间面化学建模得到的挥发性丰度演化完成的。在假设初始化学被重置的情形下考虑所有母体物种(十种分子),χ2\chi^{2} 似然面在参数空间中显示出一条特征轨迹,其中十颗彗星在高似然形成于早期约 30 AU 和晚期约 12 AU 附近。该轨迹大致随时间追踪 CO 冰线附近。从而所有彗星的形成历史被约束至 CO 冰线附近,前提是假设化学在前太阳星云早期被部分重置。这一结论在同时考虑碳、氧和硫承载分子(共十种)以及仅考虑碳和氧承载分子(共七种)时均成立。由于这 14 颗彗星先前并未归入同一分类学类别,这一化学约束可被提议作为彗星的一种替代分类法。基于每颗彗星在盘化学演化期间最可能形成的时间,我们提出了这 14 颗彗星的形成时间分类。

关键词

引用

@article{arxiv.1907.11255,
  title  = {Cometary compositions compared with protoplanetary disk midplane chemical evolution. An emerging chemical evolution taxonomy for comets},
  author = {Christian Eistrup and Catherine Walsh and Ewine F. van Dishoeck},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1907.11255},
  year   = {2019}
}

备注

16 pages, accepted for publication in Astronomy & Astrophysics