水/冰超级地球：巨大撞击与最大含水量
地球与行星天体物理
2015-05-19 v1
摘要
富含水的超级地球系外行星预计很常见。我们探索了晚期巨大撞击对此类行星最终整体水丰度的影响。我们展示了使用平滑粒子流体动力学模拟的结果，模拟了质量在0.5到5个地球质量之间、抛射体与目标质量比从1:1到1:4的分异水(冰)-岩行星之间的撞击。我们发现，成分相似的天体之间的巨大撞击永远不会降低目标行星的整体密度。如果普遍假设的在雪线以外形成的天体最大水质量分数为75wt%是正确的，那么成分相似天体之间的巨大撞击不能作为增加水质量分数的机制。目标行星要么以相同比例吸积物质，使水质量分数保持不变，要么从水幔中损失物质，从而降低水质量分数。水岩行星灾难性瓦解的判据与先前关于类地成分超级地球的研究中发现的判据相似。对于任何成分（水岩或岩铁）的分异天体，巨大撞击引起的整体成分变化都由相同的方程描述。这些通用规律可以纳入未来行星形成的N体计算中，以追踪巨大撞击引起的成分变化。
引用
@article{arxiv.1007.3212,
title = {Water/Icy Super-Earths: Giant Impacts and Maximum Water Content},
author = {Robert A. Marcus and Dimitar Sasselov and Sarah T. Stewart and Lars Hernquist},
journal= {arXiv preprint arXiv:1007.3212},
year = {2015}
}
备注
9 pages, 4 figures, Accepted for publication in ApJ Letters