具有石墨外层的岩石系外行星的热演化
地球与行星天体物理
2019-10-16 v2
摘要
化学演化模型对光球C/O>0.65的恒星原行星盘以及研究难熔碳径向传输的模型均预言了具有大量难熔碳储量的岩石系外行星的存在。高温高压实验室实验表明，这些系外行星中的大部分碳分异为石墨外层。我们的目的是评估石墨外层对含有金属核和硅酸盐地幔的岩石系外行星热演化的影响。我们采用参数化地幔对流模型来确定石墨层厚度达1000 km的岩石系外行星的热演化。我们发现，由于石墨的高热导率，在长期演化（>200 Myr）中传导是石墨层中的主要热传输机制。导电石墨壳本质上表现为具有固定厚度的停滞盖。对Kepler-37b（水星大小）和火星大小系外行星的模型表明，具有石墨盖的行星比具有硅酸盐盖的行星冷却更快，而无停滞盖的行星冷却最快。石墨盖需要比相应的硅酸盐盖大约厚十倍才能产生相似的热演化。
引用
@article{arxiv.1909.07255,
title = {Thermal evolution of rocky exoplanets with a graphite outer shell},
author = {Kaustubh Hakim and Arie van den Berg and Allona Vazan and Dennis Höning and Wim van Westrenen and Carsten Dominik},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.07255},
year = {2019}
}
备注
13 pages, 6 figures