The effect of dust composition and shape on radiation-pressure forces and blowout sizes of particles in debris disks
碎片盘中的尘埃颗粒散射的光通常使用Lorenz-Mie理论建模为紧凑的球体,或通过结合有效介质理论建模为多孔球体。在这项工作中,我们研究的效果,将一个更现实的颗粒形态估计辐射压力井喷的大小。为了计算不规则形状尘埃粒子的散射和吸收截面,我们采用离散偶极子近似。这些横截面是计算$β$ -比率所必需的,而$β$ -比率决定了尘埃颗粒是否能保持与恒星的引力束缚。我们计算井喷大小的恒星光谱型与已知的主机碎片磁盘的恒星。与致密的球体一样,更明亮的恒星会喷出更大的不规则形状的尘埃颗粒。我们还发现,灰尘颗粒组成的影响井喷的大小,使吸收颗粒更容易从磁盘上删除。此外,假设球形颗粒与更能代表真实尘埃颗粒的颗粒形态计算的井喷尺寸之间的差异也取决于成分,对于透明颗粒,井喷尺寸估计值进一步发散。我们发现,计算出的井喷尺寸有很强的依赖于所使用的颗粒模型,在计算出的井喷尺寸的差异是一样大的一个数量级的颗粒相似的孔隙率。
2019-02-26 astro-ph.EP
A Short Guide to Debris Disk Spectroscopy
多波长光谱学可用于限制碎片盘中的尘埃和气体特性。星周尘埃吸收并散射入射的恒星光。散射光有时会在可见光和近红外波长下使用高对比度成像技术进行空间分辨,这些技术抑制了来自中央恒星的光。热辐射是从红外线到亚毫米波的过量辐射推断出来的,可能比单独的恒星光球亮1-2个数量级。如果磁盘不是空间分辨的,那么尘埃的径向分布可以从光谱能量分布(SED)模型推断。如果颗粒足够小和温暖,那么它们的成分可以通过中红外光谱来确定。否则,它们的组成可以由反射率和/或远红外光谱测定。原子和分子气体吸收和共振散射恒星光。由于气体被认为是次要的,因此对气体分布、运动学和成分的详细分析也可以揭示粉尘的成分和加工历史。
2009-04-28 astro-ph.EP
Stumbling over planetary building blocks: AU Microscopii as an example of the challenge of retrieving debris-disk dust properties
我们探讨了关于尘埃颗粒形状的假设是否会影响从Lomax等人收集的散射光数据中对AU Microscopii(AU Mic)碎片盘的组成和粒度分布的估计。AU Mic碎片盘的近边缘取向使其成为研究散射相函数对作为波长和投影距离函数的测得通量比的影响的理想工具。以前的努力模拟AU Mic碎片盘调用了各种尘埃颗粒成分,并探讨了孔隙度的影响,但没有进行系统的努力,探索全方位的尺寸分布和成分,以了解可能的简并拟合数据。在何种程度上模拟尘埃颗粒与更现实的形状化合物这些简并性也没有以前被探索。我们发现不同的粮食性质检索取决于所使用的晶粒形状模型。我们还在这里提出我们的计算多孔颗粒的尺寸参数x = 0.1至48和复杂的折射率(m = n+ik)的范围从n = 1.1至2.43和k = 0至1.0,覆盖多种成分在可见光和近红外波长,如冰,硅酸盐,无定形碳,和托林。
2021-05-26 astro-ph.EP
Chemistry of Impact-Generated Silicate Melt-Vapor Debris Disks
在月球起源的巨型撞击理论中,月球是由撞击地球的物质喷射到绕地球轨道运行的圆盘中形成的。在这里,我们报告的初步结果,从硅酸盐熔体蒸汽平衡化学模型,这种影响产生的行星碎片盘。为了模拟两相(熔体+蒸汽)盘的化学行为,我们计算了在2000 ~ 4000 K温度范围内与熔融硅酸盐平衡的蒸汽的压力和化学组成随温度的变化。我们认为,元素O,Na,K,Fe,Si,Mg,Ca,Al,Ti和Zn的一系列散装硅酸盐组合物(地球,月球,火星,eucrite母体,angrites和ureilites)。一般来说,在较低温度(< 3000 K)下,盘的大气主要由Na、Zn和O2组成,而在较高温度下则由SiO、O2和O组成。高温化学是一致的任何硅酸盐熔体组合物,因此,我们预计丰富的SiO,O2和O是一个共同的特点,热,冲击产生的碎片磁盘。此外,饱和硅酸盐蒸气具有高度氧化性,氧逸度(fO 2)值(以及H2O/H2和CO2/CO比率)比太阳能组成气体高几个数量级。高fO 2值在磁盘大气中发现任何硅酸盐组合物,因为氧是最丰富的元素在岩石中。因此,我们预计高氧逸度是岩石行星之间碰撞产生的任何硅酸盐熔汽盘的普遍特征。
2013-03-15 astro-ph.EP
Compositions of Planetary Debris around Dusty White Dwarfs
一些白矮星的光球层被周围行星残骸的物质吸积所“污染”。带有尘埃盘的白矮星通常受到严重污染,对这些系统的高分辨率光谱观测可以用来推断太阳系外行星物质的化学成分。本文报道了对19颗具有尘埃盘或候选尘埃盘的白矮星的光谱观测和分析。总体丰度模式非常类似于大块地球,我们正在开始建立一个足够大的样本来探测广泛的行星成分。我们发现了两颗白矮星吸积富铁物质的证据,以及一颗白矮星吸积富氧但贫氢的行星碎片的证据。此外,Mg/Ca和Si/Ca比值也存在差异,不能用差异沉降或火成岩分异来解释。这些比率似乎遵循蒸发顺序。在这种情况下,我们可以限制被污染的白矮星周围蒸发体的质量和数量。
2019-10-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Long-term variability in debris transiting white dwarfs
本研究整合17年存档与高速测光,发现三颗具行星碎屑凌星的白矮星存在长期亮度和凌星活动变化,并据此推断许多受金属污染的白矮星可能拥有正在解体的近距星子。
2024-04-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the unusual gas composition in the Beta Pictoris debris disk
与β Pic碎片盘相关的金属气体被认为不是原始的,而是来自尘埃颗粒的破坏。最近的观测表明,这种气体中的碳和氧比其他元素格外丰富,大约是其他元素的400倍。我们研究了两个相反的假设下,这种富集的起源,优先生产,其中的气体产生与观察到的不寻常的丰度(可能会发生,如果气体是由光解吸从C/O丰富的冰粒),和优先耗尽,其中的气体演变到观察到的状态从原来的太阳丰度(如果出气发生在高速碰撞下)下的一些动态过程。我们包括... ...我们发现... ...
2012-12-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Periodic optical variability and debris accretion in white dwarfs: a test for a causal connection
最近的开普勒测光显示,大约一半的白矮星(WD)具有周期性的低水平(~ 1 e-4 - 1 e-3)光学变化。哈勃太空望远镜(HST)的紫外光谱显示,多达一半的WD正在积极地吸积岩石行星碎片,这可以通过光球金属吸收线的存在来证明。我们已经获得了HST紫外光谱的7个WD已被监测的周期性变化,以测试的假设,这两种现象是因果关系连接,即光学周期性调制是由WD旋转加上不均匀的表面分布的吸积金属。我们在七个WD中的四个中检测到光球金属。然而,我们发现光学周期变化的存在和光球紫外吸收线的检测之间没有显着的对应关系。因此,零假设成立,这两种现象没有直接关系。WD表面不均匀性的一些其他来源,可能与磁场强度有关,与WD旋转相结合,或者由于紧密的二元伴侣的影响,可能是所观察到的光学调制的背后。我们报道了在WD J1949+4734中边缘检测到分子氢,这是迄今为止已知的第四个检测到H_2谱线的WD。我们还将J1926+4219重新分类为富碳He-sdO亚矮星。
2018-01-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Comprehensive Dust Model Applied to the Resolved Beta Pictoris Debris Disk from Optical to Radio Wavelengths
我们调查是否不同的尘埃成分(描述的光学常数)可以解决一个持续存在的问题,在碎片盘建模-无法适应的热发射,而不过度预测的散射光。我们模拟了五幅β Picardian盘的图像:两幅来自0.58微米的HST/STIS和1.16微米的HST/WFC3的散射光,三幅来自24微米的Spitzer/MIPS、70微米的Herschel/PACS和870微米的ALMA的热发射。WFC3和MIPS数据首次在此发布。我们把我们的建模集中在这个磁盘的外部,由母体环和小颗粒的晕组成。首先,我们确认,使用天文硅酸盐模型不能同时适合的热和散射光数据。接下来,我们使用一个简单的,通用的函数的光学常数表明,改变尘埃成分可以大大提高拟合。最后,我们将尘埃建模为最合理的碎片成分的混合物:天文硅酸盐,水冰,有机耐火材料和真空。我们实现了对所有数据集的良好拟合,其中颗粒主要由硅酸盐和有机物组成,而冰和真空至多存在少量。这一成分类似于以前对HR 4796A磁盘的工作。我们的模型也适合这个磁盘的热SED,散射光的颜色,和高分辨率的中红外数据从T-ReCS。此外,我们表明,子井喷颗粒是一个必要的组成部分的晕。
2016-05-05 astro-ph.EP
ALMA millimetre-wavelength imaging of HD 138965: New constraints on the debris dust composition and presence of planetary companions
本研究利用ALMA对HD 138965的碎片盘外带进行毫米波成像,约束了尘埃成分与散射反照率,结合模型得到外带内侧行星伴星的质量上限,精度较此前提升2倍。
2025-06-13 astro-ph.EP
VLT/SPHERE Multi-Wavelength High-Contrast Imaging of the HD 115600 Debris Disk: New Constraints on the Dust Geometry and the Presence of Young Giant Planets
年轻而活跃的行星系可以形成碎片盘,比行星本身更容易成像。这些盘的形态和演化可以帮助推断负责产生和塑造碎片结构的假定行星的性质。我们提出了积分场光谱和双波段成像从VLT/SPHERE($1.0 - 1.7 μm$)的碎片盘周围的年轻的F2 V/F3 V星HD 115600。我们的目标是:1)描述碎片环的几何形状和组成,2)寻找年轻巨行星的热发射,3)在没有探测到行星的情况下,完善HD 115600周围可能行星的推断属性,为未来探测它们做准备。使用不同于发现论文(Henyey-Greenstein)的尘埃散射模型(ZODIPIC)来模拟盘的几何形状,我们发现盘的中心半径为$a_0 = 46 \pm 2$ au,偏移量为$Δα$,$Δδ$ = $ -1.0 \pm 0.5, 0.5 \pm 0.5$ au。这个偏移量比以前发现的要小,这表明看不见的质量较低的行星可能正在雕刻圆盘。SPHERE在Y-J波段的圆盘光谱显示红色,在GPI看到的H波段变成中性或略蓝色,与处理过的有机物和水冰的混合大块圆盘组成大致一致。虽然我们所观察到的领域包含了大量的背景物体在广泛的分离,没有系外行星已被直接观察到的质量灵敏度限制$2-3(5-7) M_{\rm J}$之间的预计分离40和200 AU的热(冷)启动模型。
2018-11-21 astro-ph.EP
Fast and Slow Precession of Gaseous Debris Disks Around Planet-Accreting White Dwarfs
一些富含金属的白矮星(WD)被认为受到行星物质的污染,对它们的光谱观测揭示了围绕它们运行的致密气态金属盘的存在。在大约一半的这类系统中观察到的不对称双峰发射谱线轮廓的变化可以解释为偏心气体碎片盘的进动特征。变异时间尺度-从几十年到$1.4$年(最近推断的围绕HE 1349- 2305的碎片盘)-与试验粒子极限的广义相对论(GR)岁差率大致一致。然而,还没有证明这种机制可以驱动由内部应力(压力)介导的径向延伸(向外到$1 R_\odot$)的气体盘的如此快速、相干的进动。在这里,我们使用的线性理论的偏心率的演变,在流体动力盘,以确定几个关键的性能偏心模式的气体碎片磁盘周围的WD。我们发现了一个临界依赖的进动周期和径向偏心率分布的模式上的内部磁盘半径,$r_\mathrm{in}$。对于小的内半径,$r_\mathrm{in} \lesssim (0.2 - 0.4) R_\odot$,模式是GR驱动的,周期为$\approx 1 - 10$ yr。对于$r_\mathrm{in} \gtrsim (0.2 - 0.4) R_\odot$,模态是压力主导的,周期为$\approx 3 - 20$ yr。观测到的磁盘的变化周期和推断的内半径之间的对应关系与这一趋势基本一致。特别是HE 1349- 2305的短周期与它的小$r_\mathrm{in}$相一致。因此,环WD碎片盘可以作为研究…
2018-04-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Formation of Phobos and Deimos via a Giant Impact
虽然火星的两颗卫星火卫一和火卫二长期以来一直被认为是被捕获的小行星,但最近对其组成和轨道的观测表明,它们可能是由一个或多个约0.01倍目标质量的天体的巨大撞击产生的碎片形成的。最近的研究既对巨大撞击火星产生的碎片进行了分析估计,又对环绕火星的碎片盘的演变进行了数字研究。我们进行了一个数值研究(平滑粒子流体动力学模拟)的碎片保留从巨大的影响到火星,特别是与一个北极光规模的巨大的影响(E ~ 3 × 10^29 J)能够产生北极光盆地。我们发现,北极光尺度的撞击能够产生质量约为5 x 10^20 kg(约为撞击物质量的1 - 4%)的圆盘,根据最近对火星碎片圆盘演化的数值研究,这些碎片足以形成至少一个火星卫星。虽然北极光级的撞击可能产生足够的碎片形成火卫一和火卫二,但仍有必要对碎片盘的演变进行进一步研究。我们的研究结果可以作为未来研究火星碎片盘演化的输入。
2015-03-19 astro-ph.EP
Warm Debris Disk Candidates around Nearby FGK Stars from LAMOST DR12
College of Physics, Guizhou University(贵州大学物理学院)
利用LAMOST DR12数据结合Gaia和NEOWISE观测,发现12个近邻FGK恒星的温暖尘埃盘候选体,其中10个为新发现,揭示了尘埃盘的特征和恒星年龄信息。
2026-02-26 astro-ph.EP
Infrared-excess sources in VVV: candidate debris discs, SED characterization, and variability analysis
Universidade Federal de Santa Catarina(圣卡塔琳娜联邦大学);Universidad Nacional de Córdoba(科尔多瓦国立大学);Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET)(国家科学研究委员会);Universidad de Valparaíso(瓦尔帕莱索大学);Universidad Andres Bello(安德斯·贝略大学);Vatican Observatory(梵蒂冈天文台)
本研究基于VVV巡天数据,通过交叉匹配多源星表与SED分析,在银道面识别出446个红外过量源,其中171个具候选周期性变异性,构建了岩屑盘候选体星表及可复现的大规模应用方法。
2026-09-04 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Activity in White Dwarf Debris Disks I: Spitzer Legacy Reveals Variability Incompatible with the Canonical Model
基于斯皮策多历元测光发现白矮星碎片盘普遍存在分钟至年尺度的显著变异性,其流量与颜色变化表明尘埃和气体由持续碰撞产生,结果与标准薄盘模型严重不符,为未来盘建模奠定基础。
2025-08-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Circularization of tidal debris around white dwarfs: implications for gas production and dust variability
白矮星(WD)污染被认为是由行星体的潮汐破坏引起的。最初的碎片流是非常偏心的,而观测证据表明圆盘是圆形的或接近圆形。在这里,我们提出了一种新的机制来弥合这一差距,并表明,碎片可以迅速循环通过灰尘或气体阻力时,他们与一个预先存在的光盘相互作用。我们假设,潮汐流主要由小的粘性碎片的大小范围为10-1000米,能够抵抗WD潮汐力,而光盘跨越一个广泛的质量范围。我们提供了一个分析模型,伴随着N-体模拟,并找到一个大的参数空间的碎片大小和轨道分离,导致完全圆化。对于质量小几个数量级的光盘,部分圆化是可能的。我们发现,尘埃引起的循环固有地产生气体作为潮汐碎片碰撞蒸发预先存在的尘埃沿其路径。我们表明,正在进行的气体生产有更高的概率发生在早期阶段的潮汐破裂事件,由于事实上,较小的碎片是第一个循环。然而,随着潮汐流的成熟,间歇性天然气生产变得更有可能。这可以解释为什么只有一小部分含有灰尘光盘的系统也有观察到的气体成分。此外,相互作用产生碎片侵蚀碰撞粉碎,溅射,升华和可能的冲压压力。碰撞散射的物质可能会形成一个薄的尘埃光环,该光环通过PR阻力演变,与观察到的红外变化一致。
2021-01-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Composition, Excitation, and Physical State of Atomic Gas in the Debris Disk Surrounding 51 Oph
我们测量了恒星51 Oph的紫外和可见光谱中的304个吸收特征,已知该恒星具有高倾角的碎片盘。我们分析了由光泵浦和电子碰撞激发维持的激发精细结构和亚稳态能级中原子的相对布居,发现大部分气体位于距离恒星约6 AU处,具有电子体积密度$10^5 < n(e) < 3\times 10^6{\rm cm}^{-3}$,温度T= 8000 K。我们的解释表明,气体部分电离,具有中性氢的柱密度等于$10^{21}\,{\rm cm}^{-2}$,并有一个类似于一个轻度耗尽的星际介质或彗星家族彗星的组成。与其他恒星(如$β$ Pic和49 Cet)周围的圆盘相比,我们发现中性碳非常少。没有检测到分子特征,这表明我们的视线错过了分子丰富的圆盘中心平面。我们能够探测到氧原子对星光的共振散射,这也证实了圆盘的倾斜。
2020-05-10 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Debris Disks: Probing Planet Formation
碎片盘是在远红外巡天中发现的尘埃盘,约占附近主序星的20%。它们可以被认为是原行星盘的后代或行星系的组成部分,为星周盘的演化和行星形成的结果提供了有价值的信息。碎片盘的人口可以解释为星子带的稳定碰撞侵蚀;人口模型限制了在原行星盘中通常形成的星子(大小> 10公里)的位置(10- 100天文单位)和数量(> 1地球)。现在可以看到气体进入碎片盘阶段很长时间。其中一些是次要的,这意味着微行星具有太阳系彗星般的成分,但有些系统可能保留原始气体。对于某些碎片盘来说,持续的行星形成过程被引用,例如矮行星在未搅拌的盘中持续生长,或者通过巨大的撞击生长类地行星。行星以许多方式在碎片盘上留下结构的印记;间隙、团块、扭曲、偏心和其他盘的不对称性的图像,很容易用>>5au的行星来解释。在行星通常被发现的区域(<5au)的热尘埃被越来越多的恒星看到。这些灰尘通常起源于外带(例如,来自外彗星),尽管有时推断是小行星带或最近的碰撞。
2018-04-23 astro-ph.EP
Activity in White Dwarf Debris Disks II: WISE Mission Traces a Decade of Disk Evolution and Persistence
University College London(伦敦大学学院);Smithsonian Astrophysical Observatory(史密森尼天体物理台)
利用WISE 14.5年多历元数据,发现52颗含尘白矮星碎片盘普遍存在亮度变化且红外超持续,通量长期偏向减小,支持尘埃逐渐耗损,并揭示盘光度与钙丰度正相关。
2026-09-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
What and Whence 1I/`Oumuamua: A Contact Binary from the Debris of a Young Planetary System?
我们太阳系中第一个被证实的星际闯入者,1 I/`Oumuamua,很可能是从另一颗恒星喷出的一个小天体,但它短暂的飞越和微弱的光线使它很难研究。两个显着的性质是它的大(高达2.5等)的旋转变化和它的运动相对于太阳之前遇到。前者表明它是一个极其细长的形状(长宽比约为10),后者则是来自附近星协中一颗年轻恒星的原行星盘。与预期相反,它也不像彗星。1 I/`Oumuamua的变异性也可以解释,如果它是一个接触双星组成的近平衡椭球组件和非均匀的表面,即较亮,灰尘覆盖的内朝向半球和较暗,无尘的外朝向两极。这种形状是辐射、潮汐和碰撞的合理结果,在这些系统中,行星正在清除星子盘。1 I/`Oumuamua与一个年轻(<1亿年)恒星协的运动一致的概率<1%。如果它是年轻的,它的检测相对于更多,更老的同行可以解释为选择效应,由于银河系宇宙射线和尘埃的损失使表面变暗。1 I/`Oumuamua表面上没有冰,可以解释为如果喷出的岩石微行星的特征是比它们的冰对应物更小,因此数量远远多于它们的冰对应物:太阳系目前可能有几个这样的物体被木星和太阳的联合引力捕获。
2018-04-15 astro-ph.EP
The cumulation of debris clouds around a fast-rotating asteroid
本文研究快速自转小行星周围碎屑云的堆积演化,通过半解析模型和大规模DEM模拟,发现大块碎屑主导稳定碎屑云堆积,脱落颗粒遵循共同迁移趋势决定质量分布,并证实脱落后可形成具一定强度和吸附能力的蓬松多孔团簇结构。
2024-08-28 astro-ph.EP
Observations and NLTE Modeling of the Gaseous Planetary Debris Disk around Ton 345
单个白矮星周围的碎片盘被认为是被潮汐力破坏的行星体的残骸。由此产生的尘埃的持续吸积允许检测白矮星光球中的行星物质,并得出其化学成分的结论。作为替代方案,组成原则上可以直接从盘的有时另外观察到的气体组分的发射谱线确定。为此,我们进行光谱建模与我们的非LTE代码的吸积盘。我们已经获得了Ton 345的新观测结果,以寻找盘线轮廓的长期和短期变化。我们发现,突出的红紫不对称的钙II红外三线态几乎消失。毫无疑问,一夜之间的线轮廓变化是看不到的。
2012-10-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Using 3.4-$μ$m Variability towards White Dwarfs as a Signpost of Remnant Planetary Systems
本研究利用 unWISE 3.4-$μ$m 光变曲线分析白矮星钙发射盘的近红外变异性,发现多数具有高变异性,并构建了104颗变白矮星目录,证实近红外变异性可作为发现残存行星系统的有效工具。
2024-06-26 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Insights into planet formation from debris disks: II. Giant impacts in extrasolar planetary systems
巨型撞击是指两个物体之间的碰撞,每个物体的质量都足以被认为至少是行星胚胎。假定的碰撞所遭受的原地球创造了月球是一个主要的例子,虽然大多数太阳系机构承担的签名,这种碰撞。目前的行星形成模型预测,一个巨大撞击的时代可能是不可避免的,对其他恒星周围碎片的观测提供了越来越多的证据,表明巨大撞击在许多行星系的演化中具有重要意义。本章回顾了巨大的撞击,重点是我们可以通过研究其他恒星周围的碎片来了解行星形成。巨大的撞击碎片通过与行星的相互碰撞和动态相互作用而演变。概述了这一演变的一般方面,注意到碰撞点的几何形状的重要性。以月球形成撞击为例讨论了碎片的可探测性。这种碎片在撞击后1000万年内可以在另一颗恒星周围探测到,但模型的不确定性可能会将探测能力降低到几百年的窗口。尽管如此,3%的年轻恒星碎片的水平,预计在类地行星形成形成模型提供了宝贵的限制,超级地球形成的影响也进行了讨论。最近在一些明亮的磁盘中观察到的变化有望照亮的演变在最早的阶段时,蒸汽冷凝物可能是光学厚和碰撞点的几何形状的严重影响。行星系的外围也可能显示出巨大撞击的特征,例如在一些恒星周围看到的星团碎片结构。
2016-03-15 astro-ph.EP
White dwarf planetary debris dependence on physical structure distributions within asteroid belts
白矮星具有行星碎片和吸积行星物质的凌日特征,为探测行星系的物质组成和动力学结构提供了绝佳的机会。虽然以前的理论工作调查的作用,小机构中断周围的白矮星已集中在球形机构,太阳系小行星可以更准确地模拟为三轴椭球。在这里,我们提出了一个分析框架,以确定类型的中断(潮汐碎片,总升华或直接影响)所经历的三轴小行星接近白矮星上的极偏心(e \sim 1)轨道。这个框架,然后用于确定简化的主带类似物的100个机构在五个不同的白矮星温度的结果。我们还提出了冷却年龄和有效温度之间的经验关系,DA和DB白矮星,以确定这里考虑的白矮星的年龄。我们发现,使用一个纯粹的球形模型可以低估的物理尺寸和径向距离,在这一点上,小行星是受到完全升华,这些差异增加更大的身体伸长。相反,碎裂总是发生在物体的最大半轴上,因此可以用该半径的球体来模拟。碎裂和升华都受到天体物质组成的极大影响,因此也受到其前身小行星带组成的极大影响。白矮星的温度以及由此产生的冷却年龄会影响预期的碎片分布:温度越高,大型细长小行星就会升华,而温度越低,则会产生更多的直接撞击。
2021-07-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Extreme Debris Disks: Insights into Violent Collisions in Planet Formation and Destruction
Space Science Institute(空间科学研究所);Konkoly Observatory, HUN-REN Research Centre for Astronomy and Earth Sciences(孔科利天文台,HUN-REN 天文学与地球科学研究中心);CSFK(匈牙利科学院天文研究所);University of Arizona(亚利桑那大学)
研究通过分析21个极端碎屑盘的JWST和斯皮策中红外光谱,探究撞击尘埃矿物学与行星系统状态的联系,发现其含更多亚微米小尘埃颗粒且热状态改变,为行星形成撞击研究及识别不稳定行星系统提供了信息。
2026-07-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the Morphology and Chemical Composition of the HR 4796A Debris Disk
我们使用麦哲伦自适应光学系统与Clio-2和VisAO配对,呈现HR 4796 A碎片盘的分辨图像。我们在0.77 \microns、0.91 \microns、0.99 \microns、2.15 \microns、3.1 \microns、3.3 \microns和3.8 \microns检测到椎间盘。我们发现,环的dprojected中心是从恒星偏移4.76 $\pm$ 1.6 AU和dprojected偏心率为0.06 $\pm$ 0.02,在一般协议与以前的研究。我们发现,环的平均宽度为14 $^{+3}_{-2}%$,也与以前的测量。这样一个狭窄的环排除了质量超过\about 4 \mj的牧羊行星的存在,与我们在预计分离的\about 60 AU之外探测到的热启动行星相当。结合我们新的散射光数据与档案HST/STIS和HST/NICMOS数据在\about 0.5-2 \microns,随着以前未发表的斯皮策/MIPS热发射数据和所有其他文献热数据,我们开始限制尘埃颗粒的化学成分。在测试了19种单独的根成分和这些成分的8,400多种独特混合物之后,我们发现单独的散射光和单独的热发射的良好拟合是不一致的,这表明如果仅拟合其中一种或另一种,则应谨慎行事。当我们同时拟合散射光和热发射时,我们发现拟合一般(约简卡方\about 2)。然而,总的来说,我们发现硅酸盐和有机物是最受…
2014-10-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Saturn's G and D rings provide nearly complete measured scattering/phase functions of nearby debris disks
遥远恒星周围的碎片盘的外观取决于盘中物质的散射/相位函数(SPF)。然而,描述这些太阳系外碎片盘的SPF是具有挑战性的,因为地球观测者只能看到有限范围的散射角。相比之下,土星的稀薄环可以在更广泛的几何形状范围内观察到,因此它们的SPF可以更好地受到限制。由于这些环是由从较大物体表面释放的小颗粒组成的,它们与碎片盘有合理的相似之处,因此它们的SPF可以提供对碎片盘似乎合理的散射特性的了解。这项工作检查了土星的两个尘埃环:G环(距离土星中心167,500公里)和D 68小环(距离67,600公里)。利用卡西尼号航天器上的摄像机提供的数据,我们能够估计出光环在170到0.5度散射角范围内的亮度。我们发现,这两个环表现出非常强的前向散射峰,但散射角超过60度,其亮度几乎是恒定的。这些SPFs可以很好地近似由三个Henyey-Greenstein函数的线性组合,并大致一致的不规则颗粒的SPFs从实验室测量。将这些数据与Fraunhofer和Mie模型进行比较,突出了单独从SPF中提取颗粒组成和粒度分布信息所涉及的几个挑战。这些环的SPFs还表明,碎片盘中向前散射的程度可能被大大低估。
2015-09-23 astro-ph.EP
Five New Post-Main-Sequence Debris Disks with Gaseous Emission
对岩石微行星碰撞演化的产物-碎片盘的观测可用于追踪各种恒星类型的行星活动。恒星演化最常见的终点也不例外,因为在几十颗白矮星周围观察到了碎片盘。但是,主序后的碎片盘不是行星的形成,而是行星毁灭的标志,这导致了残余微行星的潮汐分裂产生了紧凑的碎片盘。在这项工作中,我们提出了五个新的碎片盘周围的白矮星气体碎片的排放发现。所有五个系统都显示出尘埃碎片产生的过量红外辐射、气体碎片产生的发射谱线和大气吸收特征,表明富含金属的碎片正在不断增加。在四个系统中,我们检测到多种金属物质的发射,其中一些发生在强度和过渡以前看不见的碎片盘周围的白矮星。我们第一年的光谱跟踪暗示了未来可以研究的发射谱线的强烈变化,扩大了这些后主序星碎片盘所展示的现象的范围。
2020-10-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Systematic determination of dust properties for a sample of 133 spatially resolved debris discs
本研究通过分析133个尘埃盘,确定了尘埃粒径分布参数,并发现q与尘埃盘半径的关系可能反映大半径处的碎片破碎或颗粒生长过程。
2025-12-14 astro-ph.EP
Post-Giant Impact Planetesimals Sustaining Extreme Debris Disks
本文通过数值模拟研究巨型撞击后形成的小行星体盘如何为极碎屑盘持续提供小颗粒尘埃,发现撞击半长轴显著影响盘的质量增量,而所有盘的碰撞率随时间以相似速率演化。
2023-11-19 astro-ph.EP
The twofold debris disk around HD 113766 A - Warm and cold dust as seen with VLTI/Midi and Herschel/Pacs
温暖的碎片磁盘是一个子样本的大量人口的碎片磁盘,并显示多余的发射中红外线。在太阳型恒星周围,很少有物体显示发射功能中红外光谱观测,这是由于小,温暖的硅酸盐尘埃颗粒。这种温暖尘埃的起源可能是由几个物体之间的碰撞或由外部带的运输来解释的。我们提出并分析了新的远红外赫歇尔/Pacs观测结果,并补充了中红外(VLTI/Midi和VLT/Visir)的地基数据,这些罕见的系统之一:HD 113766 A周围的10- 1600万年前的碎片盘。我们改进了现有的模型来解释这些新的观测结果,并更好地约束尘埃及其成分的空间分布。我们强调SED建模的局限性和空间分辨观测的必要性。我们发现,该系统最好由位于第一个AU内的内盘和位于9-13 AU之间的外盘来描述,内盘受到Midi数据的良好约束。在内部尘埃带,我们以前发现的富铁结晶橄榄石颗粒仍然成立。我们没有观察到的时间变化的排放功能超过至少8年的时间跨度,在一个环境中受到强辐射压力。发射特征的时间稳定性表明,微米级的尘埃颗粒不断从同一个水库补充,亚微米级的颗粒可能耗尽。我们认为,发射功能可能来自多组分聚集体。我们讨论可能的情况下,温暖的尘埃的起源。Midi探测到的最内部区域的致密性以及尘埃成分表明,我们正在目睹部分分化的天体之间(至少)一次碰撞的结果,在一个可能因地球行星形成而变得不稳定的环境中。
2013-01-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
A search for circumstellar gas in pre-main-sequence debris discs using absorption spectroscopy
School of Physics & Astronomy, University of Leeds(利兹大学物理与天文学院);Astrophysics Research Cluster, School of Mathematical and Physical Sciences, The University of Sheffield(谢菲尔德大学数学与物理科学学院天体物理学研究集群)
研究利用吸收光谱法,通过比较主序前恒星及年轻恒星样本残余光谱与附近恒星等光谱,测试星际吸收并确定星际气体起源,识别出两个新含气碎片盘,增加了年轻含气碎片盘数量,为相关系统研究铺平道路。
2026-07-10 astro-ph.EP
Carbon monoxide gas produced by a giant impact in the inner region of a young system
类地行星形成的模型预测,在年轻的原行星盘消散之后,行星聚集的最后阶段持续了数千万年,主要是行星碰撞。正是通过这些巨大的撞击,像年轻的地球这样的行星才成长到最终的质量,并实现长期稳定的轨道配置。一个关键的预测是,这些撞击会产生碎片。迄今为止,关于撞击后碎片的最令人信服的观测证据来自附近2300万年前的A星HD 172555周围的行星系。该系统显示了大量的细尘,具有异常陡峭的尺寸分布和非典型的尘埃成分,以前归因于超高速撞击或大质量小行星带。在这里,我们报告的光谱分辨检测CO气体环与尘埃碎片共轨之间的~6-9 AU -一个区域类似于我们的太阳系的外部类地行星区域。总的来说,尘埃和CO的检测有利于大型,挥发性丰富的天体之间的巨大撞击。这表明,类似于月球形成的撞击,行星尺度的碰撞可以释放出大量的气体和碎片,并且这种气体是可观测的,为了解年轻行星的组成提供了一个窗口。
2021-10-28 astro-ph.EP
White dwarf systems: exoplanets and debris disks
本章综述了用于发现和表征白矮星周围系外行星与碎屑盘的观测技术,并调研了用于理论解释这些观测的研究工具与模型。
2024-04-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Debris disks and their properties with the Habitable Worlds Observatory
本研究指出当前碎屑盘观测多局限于恒星系统外区、缺乏类地行星区信息的问题,提出利用Habitable Worlds Observatory的高分辨率、小内工作角和高灵敏度,研究碎屑盘内区结构成分并搜寻形成中的岩质行星。
2025-09-29 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Gas emission from debris disks around A and F stars
在一些碎片盘系统中发现了气体。这种气体可能是由晶粒升华或晶粒光解吸产生的。它通过大量的电荷和热交换与周围的尘埃颗粒相互作用。因此,研究这种气体的化学成分和物理状态可以揭示许多关于这些碎片盘中尘埃成分的信息。我们已经产生了一个新的代码,onceptor,以解决气体排放的尘埃气体贫磁盘周围的A-F恒星。该代码自洽地计算气体电离和热平衡,特别注意加热/冷却机制。然后通过原子/离子能级的统计平衡计算产生每个物种(直到锌)的线发射光谱。对于类似于所观察到的β Picture气体盘的参数,我们发现气体主要由尘埃颗粒的光电发射加热,并主要通过CII 157.7微米线发射冷却。气体可以被加热到比灰尘的温度更高的温度,并且在某些情况下可以达到热逃逸的温度。主要的冷却线,CII 157.7微米,应该可以被赫歇尔在这些磁盘中检测到,而OI 63.2微米的线太微弱了。我们还研究了冷却线通量对各种磁盘参数的依赖关系,特别是赫歇尔,SOFIA和ALMA提供的中/远红外和亚毫米波长的热线发射的灵敏度大大提高。这些新仪器将提供许多关于尘埃碎片盘的新信息。
2010-07-20 astro-ph.EP
Stellar Winds and Dust Avalanches in the AU Mic Debris Disk
我们解释了快速移动的,涟漪状的功能,在边缘上的碎片盘轨道的年轻M矮AU Mic。明亮的特征是被主星风排斥的亚微米尘埃云。这些云是由雪崩产生的:尘埃的径向外流在碰撞链式反应中粉碎背景盘粒子时,获得了指数级的更多质量。雪崩是从一个几个天文单位的区域触发的--“雪崩区”--位于AU Mic的主要“出生”环上,与恒星的真实距离为$\sim$ 35天文单位,但投影距离比它小10倍以上:雪崩区直接位于恒星的视线上,在环最靠近地球的一侧,正如观测到的那样,圆盘旋转将整个云发射到东南方向。雪崩带标志着主环与次级碎片环的相交处,次级碎片环是由一个规模可达伐楼那的祖先灾难性破坏留下的,不到数万年前。只有在光环相交的地方,粒子碰撞才足够剧烈,产生引发雪崩所需的亚微米尘埃。我们表明,这张照片定量地工作,再现了所观察到的逃逸云的质量,大小和速度。由风的磁场施加的洛伦兹力,其极性根据恒星磁周期周期性地反转,有望解释观察到的垂直波动。雪崩之间的时间尺度,大约10年,可能是由风的质量损失率的时间变化,或更推测,由一些自我调节的极限环。
2017-08-30 astro-ph.EP
Water vapor as a probe of the origin of gas in debris disks
本文提出通过观测冷的水蒸气来区分碎片盘中气体来自原行星盘残留还是冰体碰撞,并指出未来远红外空间天文台的必要性。
2024-11-13 astro-ph.EP
Sequencing Silicates in the IRS Debris Disk Catalog I: Methodology for Unsupervised Clustering
Gemini Observatory/NSF NOIRLab(双子座天文台/美国国家科学基金会NOIRLab);The Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);Space Telescope Science Institute(空间望远镜科学研究所);Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory(约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室)
本文提出CLUES,一种结合无监督聚类与多尺度距离度量的可解释机器学习光谱分析工具,用于系统分类碎片盘光谱数据,揭示其矿物组成多样性与地球物理过程,并为后续碎片盘矿物学和群体统计研究奠定基础。
2025-01-02 astro-ph.EP astro-ph.IM cs.LG
A Recurrent Infrared Modulation in the Warm Post-impact Debris Disk NGC 2547 ID8
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);Beijing Normal University(北京师范大学);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Beihang University(北京航空航天大学)
本研究通过19年中红外观测,发现NGC 2547 ID8碎片盘存在956.8天周期的红外调制,由偏心轨道物质与温暖岩石储库相互作用驱动,支持其处于早期撞击后阶段。
2026-10-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Deep Polarimetric Study of the Asymmetrical Debris Disk HD 106906
HD 106906是一个年轻的双星系统,位于下半人马座十字座(LCC)。这个系统在已发现的系统中是独一无二的,因为它包含一个不对称的碎片盘,以及一个11 M的$_{Jup}$行星伴星,距离$\sim$ 735 AU。只有少数其他系统已知包含一个磁盘和直接成像的行星,其中HD 106906是唯一一个行星明显分散的系统。碎片盘几乎是边缘上的,大约延伸到$>$ 500 AU,以前对HST的研究表明,外部区域具有高度的不对称性。为了更好地了解磁盘的结构和组成,我们已经进行了深入的偏振研究HD 106906的不对称碎片盘使用新获得的$H$ -,$J$ -,和$K1$ -波段偏振数据从双子座行星成像仪(GPI)。我们的数据的实证分析支持的磁盘,是不对称的表面亮度和结构,其中拟合一个倾斜的环模型的磁盘脊柱表明,磁盘可能是高度偏心($e\gtrsim0.16$)。比较每个波段的圆盘通量和恒星通量,可以发现蓝色在圆盘上也没有明显的变化。我们讨论了这些结果的不对称性的可能来源,在那里我们发现,动力学与行星的同伴,HD 106906 b的相互作用,是一个可能的候选人。
2021-05-12 astro-ph.EP
The dust never settles: collisional production of gas and dust in evolved planetary systems
斯皮策的多时期红外测光被用来监测白矮星的星周盘,这与被破坏的小行星相一致,其碎片被其宿主恒星吸积和化学反射。在37颗恒星中发现了广泛的红外变化,有两个或更多的时代。较大的通量变化发生在较长的时间尺度上,在几年的基线上达到百分之几十。因此,一个几何薄,光学厚光盘的规范模型是不够的,因为它不能引起观察到的行为。光学上薄的尘埃最能解释这种变化,碰撞驱动尘埃的产生和破坏。值得注意的是,最高的红外变化被认为是在系统中,显示钙II排放,支持所有已知的碎片盘的星子碰撞,与最活跃的发生在那些与检测到的气体碎片。样本包括唯一一颗被污染的白矮星,它有一个环双星盘,在那里,它的亚恒星伴星的昼夜循环信号被尘埃排放所稀释。
2020-06-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
HD 104860 and HD 192758: two debris disks newly imaged in scattered-light with HST
我们目前的第一个散射光图像的两个碎片盘周围的F8星HD 104860和F0 V星HD 192758,分别$\sim45$和$\sim67$ pc的距离。我们通过对哈勃空间望远镜NICMOS数据的重新分析,用现代星光相减技术在F110W和F160W滤波器中检测到了这些系统。我们对HD 104860的图像证实了赫歇尔先前在热发射中观察到的形态,在半径$\sim114$ au倾斜$\sim58$度处有一个定义明确的环。虽然外缘轮廓与动力学演化模型一致,但锐利的内缘表明是由看不见的扰动造成的。我们对HD 192758的影像显示了一个半径为$\sim95$ au的圆盘,倾斜度为$\sim59$度,迄今为止还没有解析。这两个圆盘的散射率分别为10%和13%,与水冰粒的成分不一致。它们让人联想到其他几个具有类似倾角和散射角的圆盘:北落师门、HD 92945、HD 202628和HD 207129。它们也与同一倾角仓中较亮的盘非常不同,这表明这两个种群之间的成分不同。不同的散射值可以解释不同的晶粒孔隙率,化学成分,或粒度分布,这可能表明不同的形成机制或在这些系统中工作的动态过程。最后,这些具有大的红外过量的暗淡的磁盘可能是具有低辐射值的系统的潜在人口的代表。在HST或詹姆斯·韦伯太空望远镜上使用更灵敏的仪器,并使用最先进的星光扣除方法,可能有助于发现更多这样的微弱系统。
2018-01-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
GRaTer-JAX: An Accelerated Package for Debris Disk Modeling
University of California, Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校)
GRaTer-JAX是用于碎屑盘建模的Python软件包,结合GRaTer框架与JAX的高性能计算能力,提供强大高效的建模框架,能统一正向建模等工作流程,还能进行更高级建模,推动相关研究发展。
2026-07-29 astro-ph.EP astro-ph.IM
Simultaneous emission from dust and gas in the planetary debris orbiting a white dwarf
本研究首次对受系外物质污染的白矮星周围星周尘埃与气体开展近同步观测,发现二者辐射变化存在相关性,证明其近乎同时产生且共有起源,很可能为碰撞事件,为白矮星周围行星碎片演化研究提供了关键观测证据。
2024-12-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Discovery of a low-mass companion inside the debris ring surrounding the F5V star HD206893
揭示行星系的成分和结构是一个非常活跃的研究领域,它催生了许多关于巨型行星形成、迁移、组成以及与星周环境相互作用的新理论。我们的目标是发现和研究新的此类系统,以进一步扩展我们对低质量伴星如何形成和演化的知识。我们获得了F5 V恒星HD 206893的拱星环境的高对比度H波段图像,已知该恒星拥有一个从未在散射光中检测到的碎片盘。这些观测是SPHERE高角分辨率碎片盘调查(SHARDDS)的一部分,使用安装在VLT/SPHERE上的红外双波段成像仪和摄谱仪(IRDIS)。我们报告在H波段探测到一个对比度为3.6 × 10 ^{-5}的源,其轨道投影间距为270毫弧秒或10天文单位,对应的质量范围为24至73兆焦耳,系统年龄范围为0.2至2 Gyr。10个月后,VLT/NaCo证实了这一发现,排除了没有自行的背景物体。还观察到与盘散射光信号兼容的微弱扩展发射。在一个巨大的碎片盘中发现一个低质量的伴星,使这个系统与其他年轻的行星系,如β Picture,HR 8799或HD 95086类似,现在需要进一步表征这两个组成部分,以了解它们的相互作用。
2016-12-06 astro-ph.EP
Alkali metals in white dwarf atmospheres as tracers of ancient planetary crusts
白矮星吸积了潮汐破坏的小行星的碎片,这为测量系外行星的积木或碎片的整体组成提供了机会。这项技术已经建立了一个组成的多样性,可以与在太阳系中观察到的相媲美,这表明岩石行星的形成是一个通用的过程。虽然行星碎片中亲石和亲铁元素的相对丰度可用于研究系外行星是否经历分化,但迄今为止进行的成分研究缺乏明确的行星壳示踪物。在这里,我们报告了在四个冷(<5,000 K)和老(冷却年龄5-10 Gyr)金属污染的白矮星的大气中检测到锂,其中一个还显示出光球钾。这两种元素相对于钠和钙的相对丰度强烈表明,所有四颗白矮星都有行星壳的碎片。我们在其中一个系统中检测到红外过量,这表明星周碎片盘的吸积正在进行中。这颗恒星的主序星质量是$4.8\pm0.2 M_\odot$,这表明在短寿命的B型恒星周围可能会形成岩石状的、分化的行星。
2021-02-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Multi-wavelength aperture polarimetry of debris disc host stars
本文利用英澳望远镜高精度偏振仪对12个明亮碎片盘进行百万分之一灵敏度的多波长孔径偏振测量,结合已知盘结构探测到HD 377和HD 39060的显著星周尘埃偏振信号,为尘埃颗粒性质研究提供新手段。
2023-03-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
The frequency of gaseous debris discs around white dwarfs
1-3%的白矮星的轨道上有行星尘埃碎片,这些碎片可通过超过白矮星通量的红外辐射探测到。在这些系统的一个罕见的子集,气态盘组件也检测到通过发射谱线的钙II 8600氘三重态,扩大了开普勒速度的光盘。我们提出了第一个统计研究的碎片光盘中含有可检测量的气体排放在白矮星内的大小和信号噪声有限的样本的分数。我们选取了斯隆数字巡天(SDSS)和$Gaia$($g$ $\leq$ 19等)光谱观测到的7705颗单颗白矮星。我们确定了五个气体盘主机,所有这些都是以前发现的。我们计算出,通过Ca II发射谱线可探测到的碎片盘所在的白矮星的发生率为0.067 $\pm$ $_{0.025}^{0.042}$ %。这对应于尘埃碎片盘在发射中具有可观测到的气体成分的发生率为4 $\pm$ $_{2}^{4}$ %。鉴于可变性是气体碎片盘发射剖面的共同特征,以及最近在SDSSJ 122859.93 +104032.9星盘内发现的一颗小行星,我们提出气体成分是星盘内存在小行星的示踪物,并提出了一个定性模型。我们还提出了光谱学的钙II三重态8600欧姆区域的20个白矮星托管尘埃碎片盘,试图确定气体排放。我们在这20个系统中没有检测到任何气体成分,与我们计算的发生率一致。
2020-02-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Composition of planetary debris around the white dwarf GD 362
该研究利用JWST光谱分析白矮星GD 362的碎屑盘,发现硅酸盐和碳颗粒构成盘体,元素丰度接近陨石,但缺少含氢物质,揭示了行星碎屑的组成特征。
2025-10-08 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
How Sublimation Delays the Onset of Dusty Debris Disk Formation Around White Dwarf Stars
虽然许多白矮星的主机尘埃碎片盘,这些恒星的温度分布显着不同的白矮星人口作为一个整体。尘埃碎片盘只存在于温度低于27,000 K的白矮星周围。考虑到尘埃碎片盘的形成过程应该有利于更年轻、更热的白矮星,而白矮星可能拥有更不稳定的行星系,这就更加神秘了。在这里,我们应用一个复杂的材料升华模型,白矮星系统,以表明这些统计数据实际上是一个自然的结果的相互作用的热和潮汐力,并显示他们如何定义的拱星区域的尘埃碎片盘可以形成。我们证明,这些过程往往会阻止岩石材料的升华破坏和再吸积成星子的稳定性,直到白矮星冷却到25,000 - 32,000 K以下,与观测到的27,000 K的极限一致。对于纯水冰,这个临界温度低于2,700 K(需要比宇宙更早的冷却年龄);这排除了通过公认的两步机制形成的富含纯水冰的碎片盘。临界温度与大小有关;更大质量的白矮星可能在更温暖的温度下拥有尘埃碎片盘。我们的模型表明,在PG 0010+280,GD 56,GD 362,和PG 1541+651系统的磁盘的位置是一致的镁橄榄石为主的橄榄石组成。我们还发现,非常冷的白矮星可能同时拥有多个独立形成的尘埃碎片盘,这与LSPM J 0207 +3331系统的观测结果一致。
2021-04-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Titan's lakes chemical composition: sources of uncertainties and variability
2004年至2007年期间,卡西尼号航天器的仪器在泰坦的极地地区发现了碳氢化合物湖。我们已经开发了一个湖泊大气平衡模型,允许这些液体区域的化学成分的测定。该模型是基于不确定的热力学数据和降水率的有机物种预测将存在于湖泊和海洋的空间和时间变化。在这里,我们探讨和讨论这些不确定性和变化的影响。通过蒙特卡罗模拟模拟了与热力学数据有关的误差和不确定性。全球环流模式(GCM)也被用来研究南极和北极之间由于降水率的差异而产生的化学不对称性的可能性。我们发现,在液相中的化合物的摩尔分数有一个高的灵敏度作为输入的热力学数据,特别是摩尔体积和蒸发的蒸发。当我们结合所有考虑的不确定性,得到的摩尔分数的范围是相当大的(高达~8500%),但值的分布是窄的。根据所考虑的化合物,相对标准偏差保持在10%~300%之间。与其他不确定性和可变性来源相比,由表面压力变化引起的偏差显然可以忽略不计,保持在几个百分点到~ 20%的数量级。此外,北极和南极湖泊的组成没有显着差异。由于这里采用的正规溶液的理论是敏感的热力学数据,并不适合极性分子,如HCN和CH 3CN,我们的工作强烈强调需要实验模拟和改进土卫六的大气模型。
2011-04-13 astro-ph.EP