氙同位素揭示太阳系内大尺度的核合成不均一性
地球与行星天体物理
2020-02-17 v1 核理论
摘要
陨石与行星天体中的核合成同位素异常有助于我们理解太阳系的形成。球粒陨石的同位素系统学表明太阳系内同位素储库之间存在物理分离。大气氙（Xe）的同位素组成表明，其母体 U-Xe 相对于太阳或球粒陨石端元在 134Xe 和 136Xe 同位素上贫化。这一缺失支持核合成不均一性在太阳系形成期间持续存在的观点。对彗星 67P/Churyumov-Gerasimenko（67P）释放氙的测量发现，相对于太阳气体，彗星的气体在这些同位素上具有类似但更极端的缺失。本文我们表明，67P 的数据证明有两个不同的源为太阳系贡献了与 r-过程相关的氙同位素。h-过程至少贡献了太阳系 136Xe 的 29%（2σ）。这些 r-过程组分与 s-过程的混合若匹配彗星 Xe 的重同位素特征，会导致大气 Xe 前体在纯 p-过程同位素上贫化。只有向同位素混合物中加入纯 p-过程 Xe，才能使 124Xe/132Xe 和 126Xe/132Xe 比值恢复至类太阳值。在太阳系物质中尚未探测到纯 p-过程 Xe，且 p-过程 Xe 同位素的变化总是与 r-过程 Xe 同位素的变化相关。在太阳系中，来自星际介质的 p-过程并入发生于 r-过程核素并入之前，或者太阳系外缘物质携带了与母体天体中所保存的不同的前太阳源混合物。
引用
@article{arxiv.2002.05957,
title = {Xenon Isotopes Identify Large-scale Nucleosynthetic Heterogeneities across the Solar System},
author = {Guillaume Avice and Manuel Moreira and Jamie D Gilmour},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.05957},
year = {2020}
}