岩质行星积累的气体包层中耐火矿物的升华
摘要：通过颗粒堆积，原行星在原行星盘中增长时，获得了静力气体外壳。由于堆积加热，这些外壳中的温度可能变得足够高，以升华作为堆积颗粒的主要成分的耐火矿物。在这里，我们研究了不同矿物种类的升华，并确定在颗粒堆积过程中升华是否起到作用。对于生长过程中的每个快照，我们计算外壳结构和一组表示不同挥发性水平的矿物种类的升华温度。通过对负责破坏和形成相关矿物的化学反应进行平衡方案，确定升华线。我们发现，当质量大于0.4地球质量时，生长中的行星的外壳温度足以升华所有考虑的矿物种类。升华线位于行星的重心束缚外壳内。我们对FeS的升华进行了详细分析，该矿物在约720K时被H2攻击，形成气态H2S和固态Fe。我们计算了假设所有作为H2S释放的硫被扩散回原行星盘丢失的情况下行星中的硫含量。我们计算的值与火星略有缺失的硫丰度非常吻合，而模型过高估计了地球约2倍的大规模硫缺失。我们表明，与火星类似的富硫体的碰撞使地球的硫丰度提高到大约太阳丰度的10％，对于所有质量大于0.05地球质量的碰撞物。
作者：Marie-Luise Steinmeyer, Peter Woitke, Anders Johansen
论文ID：2308.05647
分类：Earth and Planetary Astrophysics
分类简称：astro-ph.EP
提交时间：2023-08-11