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陨石中的短寿命放射性核素与太阳的诞生环境

地球与行星天体物理 2023-01-18 v2 星系天体物理 太阳与恒星天体物理 地球物理

摘要

太阳星云含有若干短寿命放射性核素(SLRs),其半衰期为数十 Myr 或更短,与原恒星和原行星盘的形成时标相当。因此,确定 SLRs 的起源将揭示恒星形成和太阳的天体物理诞生环境。在本章中,我们回顾陨石的同位素研究如何揭示这些现已灭绝的放射性核素的存在与丰度;以及证据表明 SLR 10Be{}^{10}{\rm Be}(在 SLRs 中唯一不在典型恒星核合成中产生的核素)在太阳星云中均匀分布。我们回顾证据表明 SLRs 26Al{}^{26}{\rm Al}53Mn{}^{53}{\rm Mn}182Hf{}^{182}{\rm Hf} 以及其他放射性核素也均匀分布,并可用于测定太阳系行星形成期的事件。SLRs 的均匀性,尤其是 10Be{}^{10}{\rm Be},强烈暗示它们均继承自太阳的分子云,且除 36Cl{}^{36}{\rm Cl} 外由太阳星云内辐照产生的量非常有限。我们回顾 10Be{}^{10}{\rm Be} 起源的天体物理模型,表明其要求太阳形成于银河系中恒星形成率高于银河系平均值的旋臂。同样,我们回顾其他 SLRs 起源的天体物理模型,表明它们可能源于数十 Myr 内大质量恒星对太阳分子云的污染,最可能以沃尔夫-拉叶星抛射物为主。其他 SLRs 也要求太阳形成于银河系中恒星形成率与太阳系初始 10Be{}^{10}{\rm Be} 丰度所要求的同样高的旋臂。我们讨论了天体物理意义,并提出了对这些模型的进一步检验及该领域的未来方向。

关键词

引用

@article{arxiv.2203.11169,
  title  = {Short-Lived Radionuclides in Meteorites and the Sun's Birth Environment},
  author = {Steven J. Desch and Edward D. Young and Emilie T. Dunham and Yusuke Fujimoto and Daniel R. Dunlap},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2203.11169},
  year   = {2023}
}

备注

37 pages, 8 figures. Submitted as a chapter to Protostars and Planets VII