β Pictoris 盘中硅酸盐的趋势
地球与行星天体物理
2022-07-20 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
虽然已知 beta Pic 在环状结构中富含硅酸盐，但这些硅酸盐尘埃的性质是否随恒星中心距离变化仍是一个开放问题。我们重新分析了来自 Spitzer 红外光谱仪（IRS）的 beta Pictoris 碎屑盘光谱以及一幅新的 IRTF/SpeX 光谱，以研究颗粒中 Fe/Mg 比、形状和结晶度随波长（恒星中心距离的代理量）的变化趋势。通过分析重新定标和重新提取的光谱，我们识别出一个新的 18 微米镁橄榄石发射特征，并恢复了一个 23 微米镁橄榄石发射特征，其线连续比远大于先前报道。我们发现这些显著的光谱特征主要由小的亚微米级颗粒产生，它们由盘中星子碰撞持续生成和补充，并能阐明其母体的成分。我们发现了关于这些小颗粒的三个趋势：随着恒星中心距离增加，（1）小硅酸盐颗粒变得更结晶（更少非晶）；（2）它们形状变得更不规则；（3）对于结晶硅酸盐颗粒，Fe/Mg 比降低。将这些趋势应用于 beta Pic 的行星结构，我们发现 beta Pic b 和 c 轨道外部的尘埃群体在结晶度和形状上有显著差异。我们还发现一个暂定的 3-5 微米尘埃超出，源于靠近恒星的空间未分辨热尘埃发射。根据我们的发现，我们推断大星子表面在更靠近恒星处更富 Fe 且经历碰撞处理，而在更远处置更贫 Fe 且具原始性。
引用
@article{arxiv.2205.09138,
title = {Trends in Silicates in the $\beta$ Pictoris Disk},
author = {Cicero X. Lu and Christine H. Chen and B. A. Sargent and Dan M. Watson and Carey M. Lisse and Joel D. Green and Michael L. Sitko and Tushar Mittal and V. Lebouteiller and G. C. Sloan and Isabel Rebollido and Dean C. Hines and Julien H. Girard and Michael W. Werner and Karl R. Stapelfeldt and Winston Wu and Kadin Worthen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.09138},
year = {2022}
}
备注
19 pages, 12 figures, Accepted for Publication in ApJ