冰态小行星的主序后演化 III：矮行星与系外卫星中的水分保留及其对白矮星污染的启示
太阳与恒星天体物理
2017-11-01 v1 地球与行星天体物理
摘要
研究表明，白矮星（WD）大气层的污染源于小行星的吸积，但污染物质的确切性质，尤其是某些情况下的水存在的证据，目前尚不清楚。先前的研究探讨了主序星及演化中宿主恒星周围小行星内的水分保留情况，以评估小行星内部的水分在 WD 周围存活的可能性。然而，所有这些研究都聚焦于彗星大小至小卫星大小的小型小行星，而在 He 主导的 WD 对流区内推断出的质量实际上也可能与质量大得多的小行星相吻合。因此，在本研究中，我们首次探讨了半径约为数百公里的系外矮行星或中等大小卫星内的水分保留。我们现在几乎覆盖了小行星所有可能的质量范围。本研究中考量的其余参数空间与先前研究相同，且同样包含多种 WD 前身星质量。我们发现，质量较大的小行星内的水分保留仍受 WD 前身星质量的影响，但不如考虑小型小行星时那样显著。我们还发现，现在水分保留几乎总是大于零。如果污染源于冰态矮行星或卫星的单次吸积事件，那么无论假设的初始水成分如何，He 主导的 WD 大气层中探测到的水分比例平均应至少为 5%。这一发现也进一步支持了 WD 宜居性的可能性。为总结我们先前与当前的发现，我们提供了一款可自由使用的代码以服务社区。该代码通过插值计算冰与水分保留，覆盖小行星及其宿主恒星的完整质量范围。
引用
@article{arxiv.1708.07489,
title = {Post-main-sequence evolution of icy minor planets. III. water retention in dwarf planets and exo-moons and implications for white dwarf pollution},
author = {Uri Malamud and Hagai B. Perets},
journal= {arXiv preprint arXiv:1708.07489},
year = {2017}
}