486958 Arrokoth 内 CO 冰与气体的保留

柯伊伯带天体(KBOs)代表了太阳系中最古老的遗迹之一,未经历显著的热或演化过程。这使它们成为重要的探索目标,因为它们提供了审视行星形成时期遗留物质的独特机会。此外,随着近期与未来的 KBO 观测,人们对于理解这些天体能在多大程度上保留其最原始的极挥发性冰日益感兴趣。在此,我们提出一个理论框架,针对 Arrokoth 这类小型寒冷经典 KBO 重新审视该问题。我们的分析方法与先前研究一致,但假设 Arrokoth 处于极端寒冷的端元热物理状态,使我们无需计算昂贵的模拟即可捕捉本质物理。在对内部温度、热导率与渗透率做出合理假设下,我们证明若 Arrokoth 在放射性核素衰变后很久才吸积形成,它可将原始 CO 储量保留数十亿年。CO 冰的升华在 Arrokoth 多孔基质内生成有效的 CO“大气”,其与下方冰层近乎蒸气压平衡,从而限制 CO 损失。根据我们的发现,Arrokoth 排出的粒子不超过 $\approx 10^{22}$ particles s$^{-1}$,与由 \textit{New Horizons} 2019 年飞掠观测推断的上限一致。尽管我们的框架挑战了近期预测,但它可作为现有数值模型的基准,并应用于下一代望远镜的未来 KBO 观测。