原行星盘外层气体中过量的C/O和C/H
星系天体物理
2016-11-15 v1 地球与行星天体物理
摘要
新生行星的组成取决于其诞生盘的组成。特别是，巨行星气态包层的元素组成取决于吸积包层的盘气体的元素组成。先前的模型表明，盘中O和C载带挥发物的顺序冻结将导致水和CO雪线之间气体中超太阳C/O比和亚太阳C/H比。然而，这一结果未考虑盘中预期的晶粒生长和卵石径向漂移，以及伴随的挥发物从外盘到内盘的重分布。使用一个玩具模型，我们证明当考虑漂移时，CO在水和CO雪线之间增强，导致巨行星形成区盘气体中超太阳C/O和C/H比。只要存在跨CO雪线的实质性卵石漂移，且CO蒸气扩散效率有限，该结果对盘模型细节似乎稳健。因此，在水雪线外吸积其气态包层且未经历实质性核-包层混合的巨行星，可能在其大气中呈现超恒星C/O和C/H比。卵石漂移也将影响行星形成区的氮和稀有气体丰度，这可能解释木星一些特殊的丰度模式。
引用
@article{arxiv.1610.07859,
title = {Excess C/O and C/H in outer protoplanetary disk gas},
author = {Karin I. Oberg and Edwin A. Bergin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1610.07859},
year = {2016}
}
备注
Accepted for publication in ApJL. 5 pages, including 3 figures