受污染白矮星中的散裂核素所揭示的冰质系外卫星
地球与行星天体物理
2021-02-04 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
我们提出证据表明，受污染白矮星（WDs）中 Be 的过剩是吸积了在巨行星系外卫星辐射带中形成的冰质系外卫星的结果。此处我们以白矮星 GALEX J2339-0424 中的 Be 过剩为例。我们约束了 GALEX J2339-0424 中成岩元素的母体丰度，并表明该 WD 中铍的超丰既不能由穿过 WD 外层的扩散通量差异解释，也不能由典型成岩过程中的化学分馏解释。我们转而认为 Be 是由混合了岩石的冰受到高能质子辐照产生的。我们证明，在被吸积的母体中所形成的高 Be/O 比所需的 MeV 质子注量与巨行星辐射带内其环中的冰辐照一致，随后冰吸积形成卫星，该卫星后来被 WD 吸积。土星的冰质卫星可作为有用的类比。我们的结果给出了一般情形下由巨行星（包括太阳系中的那些）环周围形成的冰质卫星中散裂核素过剩的估计。尽管迄今为止在两颗受污染 WD 中探测到了 Be 过剩（包括此处描述的 WD），我们预测其他散裂元素 Li 和 B 的过剩尽管更难以探测，也应被观测到，并且此类探测也将指示由巨行星环系统中形成的冰质系外卫星造成的污染。
引用
@article{arxiv.2102.01835,
title = {Icy Exomoons Evidenced by Spallogenic Nuclides in Polluted White Dwarfs},
author = {Alexandra E. Doyle and Steven J. Desch and Edward D. Young},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.01835},
year = {2021}
}
备注
13 pages, 4 figures, 1 table