从气象观测看行星形成期外太阳系颗粒的性质
地球与行星天体物理
2024-08-23 v1
摘要
在形成小行星的吸积后期，粒子生长至颗粒大小为 1 毫米至几厘米。这与当今彗星质量损失主导的尺度相同。大小为颗粒的彗星使地球上出现可见流星。我们假设，年轻彗星流的尺寸分布及其物理化学性质仍包含关于太阳星云在这些吸积后期条件的信息。通过观察 47 个年轻彗星浪，发现来自长期彗星的新鲜喷发颗粒倾向于具有较低的密度，并以等面积对数质量区间分布（大小分布指数 chi ~ 1.85），暗示柔和的吸积条件。相比之下，木星家族彗星大多产生密度约为两倍的颗粒，并呈更陡峭的 chi ~ 2.15 甚至 chi ~ 2.5 的分布，这表明这些颗粒是来自碰撞级联或灾难性碰撞中碎片化粒子的产物。这两种彗星 population 都包含一定比例的致密材料，有时不含钠，但木星家族彗星的平均含量约为 8%，而长期彗星浪约为 4%，且比例更广。尽管两组都有例外，但这表明大多数长期彗星是在柔和粒子生长条件下形成的，可能位于 Trans Neptunian Disk 30 AU 边缘；而大多数木星家族彗星则是在靠近太阳的地方形成的，那里颗粒生长至或超过碎片化屏障。若散布盘代表所有被 Neptune 迁移散布的天体，而当下外太阳系 Oort cloud 仅在太阳离开同伴星系后才形成，这是可能的。
引用
@article{arxiv.2408.11945,
title = {Properties of outer solar system pebbles during planetesimal formation from meteor observations},
author = {Peter Jenniskens and Paul R. Estrada and Stuart Pilorz and Peter S. Gural and Dave Samuels and Steve Rau and Timothy M. C. Abbott and Jim Albers and Scott Austin and Dan Avner and Jack W. Baggaley and Tim Beck and Solvay Blomquist and Mustafa Boyukata and Martin Breukers and Walt Cooney and Tim Cooper and Marcelo De Cicco and Hadrien Devillepoix and Eric Egland and Elize Fahl and Megan Gialluca and Bryant Grigsby and Toni Hanke and Barbara Harris and Steve Heathcote and Samantha Hemmelgarn and Andy Howell and Emmanuel Jehin and Carl Johannink and Luke Juneau and Erika Kisvarsanyi and Philip Mey and Nick Moskovitz and Mohammad Odeh and Brian Rachford and David Rollinson and James M. Scott and Martin C. Towner and Ozan Unsalan and Rynault van Wyk and Jeff Wood and James D. Wray and C. Pavao and Dante S. Lauretta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.11945},
year = {2024}
}
备注
82 pages, 14 figures, 3 tables