早期太阳星云中开放体系流失导致的中等挥发性元素亏损
地球与行星天体物理
2022-06-29 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
太阳系内岩石天体的“中等挥发性元素”(MVEs)呈现出系统性亏损,且与在原生行星星云条件下其可能宿主物质的预期凝聚温度相关。在本文中,我们提出并检验了一个新假说:开放体系流失过程将已气化的 MVEs 不可逆地从星云高处移除,留下更靠近中平面的难熔固体。通过这些开放体系流失过程不可逆损失的 MVEs 随后无法用于即使在星云冷却后更晚形成的星子上的凝聚,从而克服了此类先前模型遇到的一个关键困难。我们模拟了发生在星云高处的开放体系流失过程,例如由完全流出系统的盘风引起,或层状吸积直接落到年轻太阳上。我们发现,高于典型 T-Tauri 盘风的质量流失率、持续短时间最为合理,指向多个强烈的早期爆发阶段。利用我们的全局星云模型,结合真实的颗粒生长与固体向内漂移,我们约束了内区 MVE 亏损特征被外星云未亏损物质漂移稀释的程度。我们还发现,常见造岩元素(Fe、Mg、Si)可发生显著不可逆损失,从而对球粒陨石中高难熔元素相对丰度表观“富集”这一长期谜题给出了新的解释。
引用
@article{arxiv.2205.07339,
title = {Depletion of Moderately Volatile Elements by Open-System loss in the Early Solar Nebula},
author = {Debanjan Sengupta and Paul R. Estrada and Jeffrey N. Cuzzi and Munir Humayun},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.07339},
year = {2022}
}
备注
35 pages, 16 figures, Accepted for publication in The Astrophysical Journal