中文

内原行盘同位素分布与成分混合

地球与行星天体物理 2024-07-23 v1

摘要

行星天体的质量无关同位素特征广泛用于追踪行星形成过程中混合和输运过程。观测到的陨石岛异质现象进一步被关联到模型化的初始半长轴质量加权均值,假设内原行盘存在空间同位素梯度。然而,非挥发性元素和质量无关氧同位素变异(Δ17\Delta ^{17}O)与距离太阳的关系不同。因此,关键在于同位素是否随太阳距离呈系统性分布。本研究通过对原行盘中成分混合过程进行 N 体仿真,来调查 Cr 和 O 同位素的空间分布。我们采用模型化的 NC(非碳酸性)陨石母体和地球类行星的初始半长轴质量加权均值来计算这些天体的同位素组成。我们的仿真成功复现了地球、火星及 NC 陨石母体之间观察到的 nucleosynthetic Cr 同位素异常,符合内行盘中同位素异常存在空间梯度的预测。来自内行盘不同区域的小行星在仿真中被输运到主带,从而导致 NC 陨石母体的 Cr 同位素异常发生变化。然而,地球类行星和 NC 陨石母体之间的 Δ17\Delta ^{17}O 分布无法实现假设的 Δ17\Delta ^{17}O 梯度。Δ17\Delta ^{17}O 无梯度的缺失表明,氧同位素的质量无关分馏可能在原行星形成之前改变了核合成 Δ17\Delta ^{17}O 变异的空间分布。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.14807,
  title  = {Spatial distribution of isotopes and compositional mixing in the inner protoplanetary disk},
  author = {Kang Shuai and Hejiu Hui and Li-Yong Zhou and Weiqiang Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.14807},
  year   = {2024}
}