地球型行星中含中等水量的形成路径 -- 涉及大气挥发性物质的循环

众多最近发现的地球型系外行星中，有一些预计可能拥有几 percent（几百分之几）的中等水量质量分数。能够产生这些水量质量分数的形成路径尚不完全理解。本文我们使用包含半分析模型的chemcomp code，该模型中包含一个迁移并吸积的行星，来模拟在TRAPPIST-1类恒星周围的原行星盘中，通过铸石沉积形成含中等水量质量分数的行星的成长与成分。该恒星伴随七颗地球型行星，其中外侧四颗行星可能包含水量质量分数为1%至10%。我们采用一种考虑铸石在行星包裹层中蒸发，从而可以将挥发性蒸汽输送回行星盘的循环模型。我们发现，根据该模型，行星的水量内容取决于铸石流入行星的速率。随时间减少的铸石流入会降低包裹层温度，从而允许形成含中等水量质量分数的行星，这与对TRAPPIST-1外侧行星的推测相符，适用于多种不同的仿真配置。这进一步证明，蒸汽的循环是解释广泛且多样化的系外行星星系所必需的关键组成部分。