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白矮星磁层: 掩蔽冰状对象挥发性成分及其对挥发性污染稀缺性的意义

地球与行星天体物理 2024-05-29 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

背景。约有 25%--50% 的白矮星被发现受到重元素污染,这些污染物被认为来源于外部来源,如行星材料。元素丰度表明,大多数污染物为岩石对象,只有极少数白矮星携带挥发性沉积的痕迹。目标。为阐明挥发性污染稀缺性,研究白矮星磁层对冰状对象挥发性成分的掩蔽作用。方法。我们估算了向内漂移的彗星的挥发性蒸发。我们假设彗星轨道通过阿尔弗兰茨翼阻力实现圆化,这种阻力对长期彗星有效。结果。挥发性材料可在 corotation 半径之外蒸发,并被磁场掩蔽。{实现此挥发性掩蔽机制的两个条件是:磁层半径必须大于 corotation 半径,且挥发性物质在 corotation 之外被耗尽,这需要足够缓慢的轨道圆化过程。}我们将模型应用于九个已知自转周期、磁场和大气组成的白矮星。我们的挥发性掩蔽模型可能解释 WD2326+049(G29-38)中相对于白矮星大气的盘中挥发性元素(如 C 和 S)的过量。然而,鉴于模型对圆化过程和冰状对象材料性质的高度敏感性,结果仍存在相当大的不确定性。结论。我们的工作提出了解释白矮星中挥发性沉积痕迹稀缺性的可能机制。我们还在白矮星大气组成之间识别出磁场强度、自转周期和污染物之间的相关性。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.17853,
  title  = {White dwarf magnetospheres: Shielding volatile content of icy objects and implications for volatile pollution scarcity},
  author = {Wen-Han Zhou and Shang-Fei Liu and Douglas N. C. Lin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.17853},
  year   = {2024}
}

备注

13 pages, 11 figures. Accepted for publication in A&A