改进的水状态方程对富水行星的启示
地球与行星天体物理
2021-03-17 v1
摘要
水（HO）以各种形式存在，是行星体的重要组成成分，控制着宜居性并影响地质活动。在许多行星内部条件下，随着压力升高，水中的 H 键逐渐减弱并被离子键取代。近期对水状态方程（EOS）的实验测量既显示了 H 键冰的一种新相 ice-VII，也显示了在略高于 30 GPa 处向离子键冰-X 的较低转变压力，后者的体模量是前者的 2.5 倍。冰-X 更高的体模量使得给定质量下的行星更大，从而要么减少了许多系外行星体积中大气的贡献，要么限制了它们的水含量。我们研究了新 EOS 测量对富水行星的行星质量-半径关系与内部结构的影响。我们发现，先前与新实验 EOS 测量之间的系统性差异所引起的行星质量-半径关系变化，在某些行星尺寸上与观测不确定性相当——随着观测持续改善，这一问题将变得更加重要。
引用
@article{arxiv.2103.01410,
title = {Implications of an improved water equation of state for water-rich planets},
author = {Chenliang Huang and David R. Rice and Zachary M. Grande and Dean Smith and Jesse S. Smith and John H. Boisvert and Oliver Tschauner and Ashkan Salamat and Jason H. Steffen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.01410},
year = {2021}
}
备注
9 pages, 4 figures. Accepted for publication in MNRAS