超新星抛射物与邻近原行星盘的相互作用

早期太阳系含有短寿命放射性核素，如60Fe（半衰期t1/2 = 1.5 Myr），其最可能的来源是邻近的超新星。先前的太阳系形成模型考虑了一次超新星激波，该激波触发了太阳 nascent 分子云的坍缩。我们提出另一种假说，即太阳系的原行星盘已经形成，此时一颗非常近（< 1 pc）的超新星将放射性物质直接注入盘中。我们进行了首次数值模拟，旨在回答与该假说相关的两个问题：如此近的超新星是否会摧毁原行星盘；以及是否有任何抛射物会混入盘中？我们的模拟表明，原行星盘并未从激波中吸收足够的动量以逃离其束缚的原恒星。仅发生少量（< 1%）质量损失，这是由于盘顶部的开尔文-亥姆霍兹不稳定性导致的剥离，该不稳定性也将约1%的截获抛射物混入盘中。这种低效率的摧毁和注入是由于高盘压阻止了抛射物在停滞前深入盘内部。气相抛射物的注入效率太低，与陨石推断的放射性核素丰度不符。另一方面，陨石中发现的放射性核素会在超新星抛射物中凝结成尘埃颗粒，我们认为这些颗粒将以接近100%的效率直接注入盘中。因此，短寿命放射性核素（如60Fe）的陨石丰度，与来自邻近（< 1 pc）超新星抛射物中凝结的颗粒注入已形成的原行星盘的情况是一致的。