系外行星上的尘埃吸积

本文考虑了行星际尘埃向气态巨行星的吸积。坡印亭-罗伯逊阻力导致来自遥远储库的尘埃粒子缓慢地向恒星旋进。对恒星、行星和尘埃粒子三体系统的轨道模拟表明，相当一部分尘埃可能吸积到近距离轨道上的大质量行星上。我们模拟了超音速尘埃在行星大气中的减速过程，包括热蒸发和溅射引起的烧蚀。研究发现，对于近距离轨道和大质量行星，以气相原子形式沉积的吸积尘埃质量比例很大。如果质量外流和垂直混合足够弱，吸积的尘埃会在停止层以下产生恒定的原子和残余尘埃颗粒混合比。当垂直混合与沉降一同考虑时，解在均质层顶以上的流星源导致的混合比与均质层顶以下充分混合的深层大气混合比之间进行插值。对于足够大的尘埃吸积率、倾向于吹出尺寸的颗粒尺寸分布以及足够弱的垂直混合，来自原子的线不透明度和来自残余尘埃的连续不透明度可能在透射光谱中可观测到。如果混合很强，流星源仍可能起到增加从深层大气向上混合的重元素的作用，并为更大颗粒的形成提供成核位点。本文还讨论了洛伦兹阻力在限制压力 $\la 1\, \rm mbar$ 下的流速和混合系数方面可能扮演的角色。