白矮星吸积的行星碎屑的水平扩散

具有金属污染大气的白矮星已在演化行星系统岩石碎屑吸积的语境下被广泛研究。一个开放性问题是关于吸积的几何形态以及物质如何到达并在白矮星表层混合。使用3D辐射流体动力学代码 CO$^5$BOLD，我们给出了简并星大气中描述被动标量跨表面平面平流-扩散的首个输运系数。我们将新导出的水平扩散系数与先前发表的垂直扩散系数耦合，以提供白矮星中金属表面扩散的理论约束。我们的3D模拟网格探测了对流白矮星的绝大部分参数空间，其中纯氢大气的有效温度范围为6000-18000 K，纯氦大气的范围为12000-34000 K。我们的结果表明，温暖的富氢大气（DA；$\gtrsim$13000 K）和富氦大气（DB、DBA；$\gtrsim$30000 K）无法将其吸积的 metals 高效扩散到整个表面，无论吸积的时间依赖性如何。这一结果可能与当前在具有碎屑盘的白矮星中未探测到表面丰度变化相矛盾。对于较冷的富氢和富氦大气，我们预测在垂直扩散时标内金属在表面呈大体均匀的分布。这通常小于盘寿命估计的0.1%，本文利用过冲结果重新审视了此量。这些结果对于演化行星系统的整体成分研究和吸积盘物理模型具有相关性。