海王星的D/H比究竟在告诉我们其水丰度的什么信息？
地球与行星天体物理
2018-02-14 v2
摘要
我们利用一个简单的双组分（核+包层）玩具模型研究海王星的深层水丰度。该模型的自由参数为行星中重元素总质量(Z)、包层中Z的质量分数(f_env)以及吸积构建块的D/H比(D/H_build)。我们在网格上系统搜索允许的参空间，并利用海王星的整体碳丰度、D/H比和内部结构模型对其约束。假设形成该行星的吸积构建块具有太阳C/O比和彗星D/H，若包层中Z的质量分数小于约15%（f_env被锁定在固体核中），我们可以拟合所有（中位数~7%）以及其余约束。该模型预测海王星总体氧丰度最大为太阳值的65倍。如果我们假设C/O为0.17，对应于笼形水合物构建块，我们预测氧丰度最大为太阳值的200倍，中位值约140。因此，两种情况均导致氧丰度显著低于Cavalié等人(2017)的首选值（~540倍太阳值），该值由依赖于模型的深层CO观测推断。如此高的水丰度被我们简单但稳健的模型排除。我们将此差异归因于对海王星内部结构或原太阳星云化学的不完美理解。
引用
@article{arxiv.1709.04425,
title = {What is Neptune's D/H ratio really telling us about its water abundance ?},
author = {Mohamad Ali-Dib and Gunjan Lakhlani},
journal= {arXiv preprint arXiv:1709.04425},
year = {2018}
}
备注
6 pages, 5 figures, Accepted for publication in MNRAS