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冰质小行星的主序后演化:对水分保留与白矮星污染的启示

太阳与恒星天体物理 2017-05-16 v3 地球与行星天体物理

摘要

大多数受污染白矮星大气的观测结果与吸积贫水行星物质相一致。在数十个已知案例中,仅有两例涉及吸积含有相当质量分数水的天体。本研究的目的是探讨这些探测结果相对稀少的原因。基于一个新的高度详细的模型,我们评估了冰质小行星在主序之后的高光度恒星演化阶段内部水分的保留情况。我们的模型充分考虑了冰体的热、物理和化学演化,追踪了它们从诞生时刻起直至白矮星形成前所有恒星演化阶段的内部分化以及水分消耗。我们还考虑了不同的初始成分和形成时间。我们的结果表明,以往的研究要么低估要么高估了水分保留。我们再次确认,水可以在多种环境和大量条件下存活,因此讨论了其他可能性以解释水探测的罕见性。我们发现最可能的解释是,水无法在潮汐瓦解的小行星的解离过程中存活,因此需要直接撞击白矮星。我们证明了这种可能性在统计上是合理的,并预测如果该假设正确,未来对极度富水大气的观测将仅涉及富氦的 DB 型白矮星。

关键词

引用

@article{arxiv.1608.00593,
  title  = {Post main sequence evolution of icy minor planets: Implications for water retention and white dwarf pollution},
  author = {Uri Malamud and Hagai B. Perets},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1608.00593},
  year   = {2017}
}