行星还是小行星？一种约束白矮星污染天体质量的地球化学方法

吸积行星物质的污染白矮星提供了探测系外行星系统地质的独特机会。然而，污染白矮星的天体本质尚不清楚：它们是小 asteroid、minor planet，还是甚至类地行星？我们提出一种新方法，通过探测 Ni、Cr 和 Si 来推断污染物质量。在核—幔分异过程中，这些元素在不同压力（即天体质量）下对金属和硅酸盐表现出可变亲和性，影响其核与幔中的丰度。我们利用金属—硅酸盐分配实验数据自洽地模拟核—幔分异。通过将此计算纳入贝叶斯框架，我们对污染白矮星的天体分异压力进而质量给出统计约束。我们表明，当污染类似幔时 Ni 观测最适于约束压力，而 Cr 和 Si 更适于类核污染。我们发现 3 个系统（WD0449-259、WD1350-162 和 WD2105-820）的丰度最好由小母体（$<0.2M_\oplus$）碎片的吸积解释。对 2 个系统（GD61 和 WD0446-255），最佳模型暗示地球大小天体碎片的吸积，尽管观测丰度仍与未分异物质吸积一致（$<3\sigma$）。这表明污染白矮星可能吸积一系列质量的行星天体。然而，鉴于当前数据，我们的结果存在不可避免的简并与局限。为更可靠地约束压力，我们需要（近）纯核和/或幔物质的偶然观测。