系外彗星科学
地球与行星天体物理
2019-04-08 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
过去十年间，系外彗星——即系外行星系统中的冰质天体——的证据迅速增加。挥发性物质通过系外彗星在其原生带内碰撞和磨碎时释放的气体，或当它们被散射至最靠近宿主星的区域而升华时释放的气体被探测到。多数探测出现在正在经历类地行星形成最后阶段的年轻系统（10 至数百 Myr 龄）。这开启了在挥发性物质向行星系统内部区域输送的纪元研究系外彗星的激动人心的可能性。对系外彗星带中分子与原子气体的探测使我们能估算分子冰丰度和总体元素丰度，从而能与太阳星云和太阳系彗星比较。同时，观测掠星系外彗星（对侧向视角的行星系统）在其恒星前凌星，以及系统最内区的系外黄道尘，为产生向内输送至内部岩质行星的散射过程提供了独特的动力学见解。这一系外行星科学新兴子领域的快速进展将在短期内随即将到来的 JWST、WFIRST 和 PLATO 任务延续。更长期而言，重点应是探索系外彗星的完整组成，包括对输送及后续前生物合成至关重要的物种。在日益增多的系外行星系统周围开展此类工作同样重要，以实现对挥发性输送纪元年轻系外彗星的对比研究。我们确定拟议的 LUVOIR 和 Origins 旗舰任务为大规模探索系外彗星气体——年轻系外地球化学遗产的关键组分——最有前景的任务。
引用
@article{arxiv.1904.02715,
title = {Exocometary Science},
author = {Luca Matrà and Quentin Kral and Kate Su and Alexis Brandeker and William Dent and Andras Gaspar and Grant Kennedy and Sebastian Marino and Karin Öberg and Aki Roberge and David Wilner and Paul Wilson and Mark Wyatt and Gianni Cataldi and Aya Higuchi and Meredith Hughes and Flavien Kiefer and Alain Lecavelier des Etangs and Wladimir Lyra and Brenda Matthews and Attila Moór and Barry Welsh and Ben Zuckerman},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.02715},
year = {2019}
}
备注
White Paper submitted to the US National Academy of Sciences Astro2020 Decadal Survey (8 pages, 3 figures)