放射性生热及其对岩石行星发电机与宜居性的影响
地球与行星天体物理
2020-11-11 v1
摘要
岩石行星在地质时间尺度（Gyr）上的热演化取决于长寿命放射性元素钾、钍和铀提供的热量输入。由于钍和铀与其他重r过程元素一样，是由罕见的恒星过程产生的，因此不同行星系统中岩石行星地幔内后两者的浓度可能存在高达一个数量级的差异。本文使用一维参数化对流模型，讨论了这些差异对地球大小行星热演化的影响。假设钍和铀的丰度与基于球粒陨石的硅酸盐地球整体地球化学模型一致，我们发现地球恰好拥有足够的放射性生热以维持持久的发电机。根据该模型，具有较高重r过程元素丰度恒星的类地行星（由其光谱中铕的相对丰度指示）在其生命周期的很大一部分时间内可能缺乏发电机，这对维持生物圈可能产生负面后果。由于我们的一维模型定性结果强烈依赖于黏度的处理方式，进一步使用完全三维对流模型进行研究是可取的。
引用
@article{arxiv.2011.04791,
title = {Radiogenic Heating and its Influence on Rocky Planet Dynamos and Habitability},
author = {Francis Nimmo and Joel Primack and Sandra M. Faber and Enrico Ramirez-Ruiz and Mohammadtaher Safarzadeh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.04791},
year = {2020}
}