巨砾尺度天体的径向漂移与同步烧蚀

背景。原行星盘在特定位置处的成分不仅取决于温度和压力，还取决于物质的时变输运，例如固体天体的径向漂移，其可能在解体或吸积到更大天体之前释放水及其他挥发性物质，对行星成分具有潜在的重要意义。目的。我们开展参数研究，聚焦于能够通过气体诱导径向漂移跨越水雪线的不同尺寸天体的水耗竭。方法。将假设天体内部平衡温度的解析Hertz-Knudsen-Langmuir升华公式，或一个更复杂的内部热演化数值模型，与alpha盘模型耦合。探讨了盘与嵌入天体的不同性质。结果。半径达100米的体朝向中央恒星的漂移快于水雪线，因此跨越了它。在完全解体前所能到达的区域——并因此被H2O冰污染——延伸至比雪线位置更靠近恒星10%处。该污染区域的扩展范围在存在尘埃幔时可达数倍之大，然而由于与小于厘米尺寸天体的频繁碰撞，尘埃幔不太可能形成。结论。鉴于原行星盘中米级巨砾的显著丰度，这些天体通过径向漂移向比雪线更靠近恒星区域的输水过程不可忽略，并且对于给定的固体天体尺寸与成分分布，可以估算该挥发性通量。对于仅由尘埃和冰水无尘埃幔组成的均匀天体，表面升华的简单表达式是适用的。