黄道云与碳质微陨石的彗星起源
地球与行星天体物理
2014-11-20 v2
摘要
黄道云是由小行星碰撞和彗星产生的小碎片粒子构成的厚密环日盘。在此，我们基于彗星和小行星的轨道特性与寿命，以及尘埃抛射后的动力学演化，提出一个黄道云模型。该模型受到IRAS热辐射观测的定量约束，同时也与其他黄道云观测定性一致。我们发现，观测到的中红外辐射中85-95%来自木星族彗星(JFCs)的粒子，<10%来自长周期彗星的尘埃。小行星尘埃的存在比例<10%。我们认为，JFCs的自发碎裂（而非由挥发物升华驱动的通常彗星活动）是将彗星粒子释放到黄道云中的主要机制。我们的结果意味着JFC粒子约占地球总质量通量的~85%。由于它们的大气进入速度通常较低（D=100-200 μm粒子的平均速度≈14.5 km s⁻¹，最常见情况≈12 km s⁻¹），许多JFC颗粒应能承受摩擦加热并降落到地球表面。这解释了为何南极冰层中收集到的大多数微陨石具有原始碳质成分。内黄道云（<5 AU）的当前质量估计为1-2×10¹⁹ g，主要存在于D=100-200 μm的粒子中。在约38亿年前的晚期重轰击(LHB)时期，当外行星将大量彗星散射到内太阳系时，内黄道云应比现在亮>10⁴倍。在成熟恒星周围观测到的具有大24 μm超额的明亮碎片盘，可能表明这些系统中存在大量彗星种群。
引用
@article{arxiv.0909.4322,
title = {Cometary Origin of the Zodiacal Cloud and Carbonaceous Micrometeorites},
author = {David Nesvorny and Peter Jenniskens and Harold F. Levison and William F. Bottke and David Vokrouhlicky},
journal= {arXiv preprint arXiv:0909.4322},
year = {2014}
}