冲击大气: 晚期污染如何改变系外行星成分

系外行星大气成分常被视为行星形成条件的探针。然而，初始化学记忆从出生到行星最终状态之间的具体变化仍是未知的。本文我们发展了一个简单模型，模拟由不同大小和成分的行星质子（在1 AU内为SiO$_2$，在1 AU外为H$_2$O）蒸发而产生的大气污染，跟踪其轨迹和通过系外行星上层对流和辐射层的热力学演化，针对 late-stage disk 演化中的亚海王类行星。我们通过改变盘面的固体含量并调节盘气耗尽程度（从而决定行星迁移速率）来改变污染速率。我们发现，硅酸盐颗粒的污染总是受制于大气热状态所设定的饱和极限。相比之下，水冰的污染可导致大气水质量分数因盘面固体和气体含量而产生约 $sim$ 2-4 个数量级的变化。两种情况都表明，形成后的污染可抹消形成初始的成分记忆。形成后污染可能将初始 Beyond iceline 处形成的以 H/He 为主的包裹层的亚海王类行星转化为水世界（水丰富的包裹层），当盘气耗尽约 $sim$ 2 个数量级时，可实现温和迁移。我们还讨论了在水和不熔化碳物种污染下的 C/O 比率剖面。