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光学薄激波中的复合球粒形成

地球与行星天体物理 2019-06-05 v1 流体动力学

摘要

太阳星云内的激波加热是球粒形成事件来源的主要候选机制之一。在此,我们考察通过光学薄激波形成复合球粒的可能性。复合球粒的若干特征表明,它们是通过过冷前体的碰撞形成的。我们利用半解析方法,在激波加热模型的框架内评估复合球粒是否可通过过冷球粒前体的碰撞形成,并讨论大多数已结晶球粒能否在激波后区域碰撞时避免被破坏。我们发现,当激波为光学薄时,球粒前体立即转变为过冷液滴,并且它们能维持过冷直至蒸发的细尘粒凝结。由于过冷熔体的高黏度,当温度低于 1400 K\sim 1400\ {\rm K} 时,过冷球粒前体能在 1 km s11\ {\rm km}\ {\rm s}^{-1} 量级的高速碰撞中存活。从已结晶球粒的存活性角度看,空间尺度为 104 km\sim 10^{4}\ {\rm km} 的激波可能是球粒形成机制的有力候选。基于我们一维计算的结果,当激波前区域中球粒-气体质量比为 2×103\sim 2 \times 10^{-3}(约为太阳金属丰度的一半)时,可再现一部分复合球粒。

关键词

引用

@article{arxiv.1904.09580,
  title  = {Compound chondrule formation in optically thin shock waves},
  author = {Sota Arakawa and Taishi Nakamoto},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1904.09580},
  year   = {2019}
}

备注

20 pages, 11 figures. Accepted for publication in ApJ