核对亚海王星热演化的贡献
地球与行星天体物理
2019-01-15 v2
摘要
亚海王星行星是一种非常常见的行星类型。它们被推断在占主导质量的（岩石）核之上拥有原初(H/He)包层。在此，我们研究核性质对行星质量-半径关系的长期影响。我们考虑由核形成、分异、固化（潜热）、核收缩和放射性衰变产生的各种核能源的作用。我们将岩石核的演化分为三个阶段：设定初始条件的形成阶段、以快速热传输为特征的岩浆洋阶段、以及冷却低效的固态阶段。我们发现，对于典型的 2-10 地球质量、包层质量分数为 0.5-10% 的亚海王星，岩浆洋阶段持续数 Gyr，远长于类地行星。岩浆洋阶段有效抹去了初始核热力学状态的任何迹象。固化后，来自岩石核的减少的热流导致岩石核表面温度显著下降，但其对行星半径的影响有限。长期来看，放射性加热是我们模型中最显著的核能源。总体而言，核热效应导致的长期半径不确定性高达 15%。
引用
@article{arxiv.1811.02588,
title = {Contribution of the core to the thermal evolution of sub-Neptunes},
author = {A. Vazan and C. W. Ormel and L. Noack and C. Dominik},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.02588},
year = {2019}
}
备注
ApJ Published