探索类地行星中碳的起源
地球与行星天体物理
2015-06-19 v1
摘要
鉴于碳在生命化学中的核心作用，一个基本问题是碳如何、以何种形式以及何时被供应到地球。我们提供了太阳系天体中碳的核算，特别是陨石中有机物与稠密星际介质（ISM）中已识别有机物之间的比较。基于这一核算，由恒星形成化学产生的已识别有机物最多只能包含原始陨石中有机碳含量的约15%，而对于彗星有机物（被认为是地球起始材料的可能贡献者）则显著更少。在星际介质中，约30%的元素碳存在于CO中，无论是气体还是冰，典型丰度约为10^-4（相对于H2）。最近对TW Hya盘的观测发现，CO的气相丰度比该值降低了一个数量级。我们探索了一种解决方案，其中挥发性CO通过气相过程被破坏，为有机物质掺入星子和彗星提供了额外的碳源。这种化学处理机制需要温暖的颗粒（>20 K）、部分电离的气体以及足够小的<10微米颗粒（即更大的总颗粒表面积），以便冻结过程有效。在这些条件下，静态（非湍流）化学模型预测，名义上被隔离在CO中的大部分碳可以成为多种有机物的碳源，这些有机物以冰涂层形式存在于温暖的星子前尘埃颗粒表面。
引用
@article{arxiv.1405.7394,
title = {Exploring the Origins of Carbon in Terrestrial Worlds},
author = {Edwin A. Bergin and L. Ilsedore Cleeves and Nathan Crockett and Geoffrey Blake},
journal= {arXiv preprint arXiv:1405.7394},
year = {2015}
}
备注
19 pages, 7 figures, to appear in Faraday Disc., vol 168, 2014, DOI: 10.1039/C4FD00003J