系外小行星带中的水气体盘

对数十个与冷系外柯伊伯带相关的次级CO气体盘的观测以及其他论据，促使Kral等人（2024）提出水冰也可能在系外小行星带中升华，这为向类地行星（包括地球）输送水提供了一条新途径。我们旨在模拟这种水蒸气盘，并在具有不同主星的一系列太阳系外系统中表征其物理特性。我们进一步研究了这些系统内部区域潜在行星吸积这些水的影响。我们改编并扩展了Kral等人（2024）的模型，以跟踪水蒸气盘的脱气、光解离和粘性演化。我们进行了一系列探索参数空间的模拟，重点关注恒星质量、母带质量和其轨道位置。我们还额外包含了一颗内行星，以估计作为盘特性和系统架构函数所吸积的水的质量。我们发现，拥有太阳质量（及更大）恒星系统产生水蒸气非常有效，几乎升华了带中最初存在的所有冰。在大多数情况下，大部分气体质量是在早期恒星光度最高时产生的。内行星吸积的水量可以接近带的初始冰质量，导致行星的水储量与地球相当或超过地球，可能形成海洋行星。我们发现，在包含系外小行星带的系统中，水脱气发生在原行星盘消散后不久。ALMA、JWST和ELT能够在数千万年内探测到这种水蒸气，即使在质量相对较低的水盘中也是如此。因此，如果存在这样的水气体盘，它们应该可以用现有设施探测到。