从宇宙年代学到宜居性的放射性核素
太阳与恒星天体物理
2021-09-30 v1 地球与行星天体物理
摘要
除了用于测量银河系年龄的 U 和 Th 等长寿命放射性核素外，如高精度陨石分析所示，早期太阳系（ESS）中也存在半衰期为 0.1 至 1 亿年之间的放射性核素（短寿命放射性核素，SLRs）。我们回顾最新的陨石数据，并描述在不同类型恒星与超新星中负责产生 SLRs 的核反应过程。我们展示如何基于恒星产出来计算银河系中放射性核素丰度的演化。通过将银河系丰度演化的预测与陨石数据比较，我们可建立太阳诞生前核合成事件的时间线，并探究太阳诞生所在恒星育婴室的寿命。随后我们回顾了在此类恒星育婴室内太阳诞生环境与情形的一些假说，这些假说被用来解释 ESS 中寿命最短（量级为百万年或更短）的 SLRs 的丰度。最后，我们描述放射性衰变产生的热——尤其是 ESS 中丰富的 26Al 所产生的热——对星子热机械与化学演化的重要影响，并讨论对类地行星宜居性的可能启示。我们以一组与理解恒星中 SLRs 产生的核合成过程、其在银河系中的演化、太阳诞生及系外行星宜居性关联相关的开放问题与未来方向作结。
引用
@article{arxiv.1808.00233,
title = {Radioactive nuclei from cosmochronology to habitability},
author = {M. Lugaro and U. Ott and Á. Kereszturi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.00233},
year = {2021}
}
备注
Review published in Progress in Particle and Nuclear Physics. The article is being published Open Access, access to the full article is not restricted in any way. Please download the final version of the paper at https://doi.org/10.1016/j.ppnp.2018.05.002