表面挥发物成分作为海王星内部热液过程持续时间长于冥王星的证据
地球与行星天体物理
2023-12-13 v1
摘要
海洋世界，即外太阳系中拥有或曾经拥有地下液态水海洋的冰质天体，是天体生物学中最引人入胜的主题之一。通常，确认地下海洋的存在需要近距离航天器观测。然而，将我们对地下海洋中发生的化学过程的理解与我们对形成潜在海洋世界的构建块的知识相结合，为识别冥王星和海王星表面挥发物中的内源活动示踪剂提供了机会。我们在此表明，冥王星和海王星表面和大气中挥发物的当前成分缺乏碳，这只能通过水化学和大气过程共同导致的 CH4 丢失来解释。此外，我们发现相对的氮和水丰度处于构建块类似物、彗星和球粒陨石中观察到的范围内。冥王星大气中 N/Ar 的下限也暗示其源构建块具有彗星或球粒陨石成分，所有这些都表明其氮的来源为 NH3 或有机物。与冥王星相比，海王星的 CH4 丰度较低，且在海王星上探测到了 CO2 而冥王星上没有，这表明海王星地下海洋中的水化学比冥王星更有效。这些结果也适用于其他大型柯伊伯带天体，并且在未来探测器测量到稀有气体丰度和同位素比率时，可用于评估四颗巨行星的形成位置和时间。
引用
@article{arxiv.2312.07278,
title = {Surface Volatile Composition as Evidence for Hydrothermal Processes Lasting Longer in Triton's Interior than Pluto's},
author = {Kathleen Mandt and Adrienn Luspay-Kuti and Olivier Mousis and Sarah E. Anderson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.07278},
year = {2023}
}