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行星吞没后的长期锂丰度特征

太阳与恒星天体物理 2022-09-21 v1 地球与行星天体物理

摘要

行星吞没事件可在宿主恒星处于主序阶段时发生。吞没过程中加入的岩石行星物质会导致宿主恒星光球层难熔元素丰度增强,但增强程度及其持续时间取决于恒星内部发生的混合过程,如对流、扩散与热盐混合。我们通过模拟光球层锂丰度的演化来研究吞没特征。由于锂可能在吞没事件之前或之后被燃烧,它会产生随时间及宿主恒星类型变化独特的特征。利用 MESA 恒星模型,我们针对质量范围为 0.5-1.4 MM_{\odot} 的太阳金属丰度宿主恒星,量化了吞没一颗质量为 1、10 或 100 MM_{\oplus}、具有类地整体成分的行星伴星后这些特征的强度与持续时间。我们发现,在低质量宿主恒星(0.7M\lesssim 0.7 \, M_\odot)中,锂会在几亿年的时间尺度上通过燃烧迅速耗尽,但在 G 型恒星( ⁣0.9M\sim \! 0.9 \, M_{\odot})中显著的锂富集特征可维持数十亿年。对于质量更大的恒星(1.3-1.4 MM_{\odot}),吞没可增强内部混合与扩散过程,可能降低表面锂丰度。我们由系外行星吞没预测的特征与观测到的富锂太阳型恒星以及化学不均一双星中的丰度增强相一致。

关键词

引用

@article{arxiv.2207.13232,
  title  = {Long-Term Lithium Abundance Signatures following Planetary Engulfment},
  author = {Jason Sevilla and Aida Behmard and Jim Fuller},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2207.13232},
  year   = {2022}
}

备注

13 pages, 9 figures, in review for MNRAS