Formation and disruption of resonant chains of super-Earths: Secular perturbations from outer eccentric embryos
本研究通过N体模拟、解析公式与轨道计算，揭示外侧偏心星子的长期摄动可瓦解超级地球共振链，解释观测到的轨道周期比分布特征及动力学不稳定性诱因。
2025-11-14 astro-ph.EP
MEGASIM: Lifetimes and Resonances of Earth Trojan Asteroids -- The Death of Primordial ETAs?
我们在MEGASIM数据集中对地球特洛伊小行星（ETA）的寿命和共振进行了分析（Yeager & Golovich 2022）。特洛伊小行星与一颗行星共同绕太阳运行，但仍然与拉格朗日点L4（领先行星60°）或L5（落后行星60°）相结合。在圆形三体近似中，特洛伊小行星的稳定性取决于主行星质量与中心质量的比值。对于内行星，稳定的范围变得越来越小，因此来自行星的扰动使原始特洛伊人变得罕见。到目前为止，只发现了两个ETA（2010 TK 7和2020 XL 5），几个火星特洛伊和一个金星特洛伊。已知的内部系统特洛伊木马的估计寿命不到一百万年，这表明它们是入侵者，而不是稳定和持久的人口。通过迄今为止最大的ETA n体模拟，我们能够在广泛的初始化参数空间中跟踪它们的生存情况。我们发现，随着时间的推移，其余部分的预计到达时间是很好的拟合与拉伸指数函数，当外推超过我们的模拟运行时间预测零预计到达时间为2.33 Gyr。我们还显示了ETA喷射和米兰科维奇循环的周期之间的相关性。虽然地球的轨道动力学主导了埃塔的不稳定性，但我们提供的证据表明，埃塔喷射与许多（如果不是所有）行星的轨道要素变化中发现的共振有关。
2022-06-03 astro-ph.EP
Primordial origins of Earth's carbon
在本章中，我们将回顾地球碳的天体物理学起源，从大爆炸的产物开始，到地球的形成。我们回顾了不同的原始对象，包括彗星，各类陨石和星际尘埃颗粒的测量组成。我们讨论了太阳星云的组成，特别是关于挥发物如碳的分布。我们讨论了行星形成的动力学模型，从星子和行星胚胎，以及挥发性物质从不同来源输送到不断增长的地球的时间尺度。最后，我们回顾地球的碳库。在整章中，我们强调了与行星形成、陨石学和地球化学有关的开放性问题。
2012-11-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Constructing Earth Formation History Using Deep Mantle Noble Gas Reservoirs
UC San Diego（加州大学圣迭戈分校）；McGill University（麦吉尔大学）
研究通过模拟原始包裹层生长和稀有气体溶解过程，发现地球形成初期约0.3倍地球质量的胚胎在太阳星云散尽时聚集，稀有气体记录了地球的原始气体和早期固态形成过程。
2026-05-01 astro-ph.EP
Hydrogen isotopic evidence for early oxidation of silicate Earth
形成月球的巨大撞击广泛地熔化和部分蒸发了硅酸盐地球，并将大量的金属送到地球的核心。岩浆海洋和上覆大气的后续演化已经被理论模型描述，但对这一时期的可观测约束已被证明是难以捉摸的。在这里，我们报告了岩浆海洋和水海洋时期原始大气的计算结果，并与观测建立了新的联系，以深入了解早期地球上挥发物的行为。当地球的岩浆海洋结晶时，它将大部分挥发物释放到原始大气中。岩浆海洋的氧化还原状态控制着释气挥发物的化学成分和原始大气中氢流失后残留的水海洋的氢同位素组成。虽然水会凝结并被保留下来，但分子氢不会凝结并可以逃逸，这使得大量（约10^2巴）的氢-如果存在的话-在这个时期从地球上丢失。由于逃逸的氢存量可以与早期海洋中的氢存量相媲美，因此相应的氘富集可以很大，其幅度取决于初始的氢存量。相比之下，一般认为陆地水有一个碳质球粒陨石来源，要求海洋保存该来源的同位素组成，通过H2损失经历最小的D-富集。这种最小的富集对与早期水海洋接触的原始H2的量设定了上限（pH 2 <20巴），意味着从岩浆海洋中放气的氧化条件，并表明地球地幔在晚期吸积期间为金属的化学再吸收提供了氧化剂。
2019-10-23 astro-ph.EP
Dynamically hot Super-Earths from outer giant planet scattering
\textit{Kepler}任务发现的数百个多行星系通常被观察到位于近距离（$\lesssim0.5$ AU），低偏心率和低倾角轨道。我们运行N体实验来研究不稳定的外（$\gtrsim1$ AU）巨行星，其末端轨道配置类似于径向速度人口，对这些接近的多个超级地球系统的影响。我们的实验表明，巨行星大大降低了内部超级地球的多重性，幸存的人口可以有大的偏心率（$e\gtrsim0.3$）和倾角（$i\gtrsim20^\circ$）的水平，反相关的多重性。因此，该模型预测存在一个人口的动态热单凌行星的典型偏心率和倾角的范围内的$\sim 0.1-0.5$和$\sim 10^\circ-40^\circ$。我们发现这些结果可以解释以下观测：（i）最近从凌日持续时间对\textit{Kepler}超级地球的偏心率测量;（ii）单凌日系统比多凌日系统具有更宽的恒星偏心角分布的初步观测;（iii）径向速度巡天发现的一些偏心超级地球的结构，如HD 1，125612 c. \textit{TESS}未来的观测将揭示更多动态热单凌行星，后续径向速度研究将能够测试我们的模型，看看它们是否有外部巨行星。
2017-03-28 astro-ph.EP
Stellar wind impact on early atmospheres around unmagnetized Earth-like planets
该研究通过三维磁流体动力学模拟，分析了不同自转速率恒星的活动相关恒星风对无磁场类地行星原始大气早期演化的影响，揭示快速自转恒星风会显著缩减大气范围，慢速则影响甚微，为系外行星宜居性研究提供参考。
2024-05-17 astro-ph.EP
The origin of Earth's mantle nitrogen: primordial or early biogeochemical cycling?
地球地幔中的氮（N）含量与其富氮大气中的含量相当。地幔N被认为是原始的或起源于后来的俯冲，但其起源尚未阐明。在这里，我们模型N分配在岩浆海洋阶段以下行星形成和随后的地球历史上的表面和地幔之间的循环使用氩（Ar）和N同位素作为示踪剂。Ar约束的分配模型表明，只有约10%的总N含量可以被困在固化地幔中，由于N的低溶解度的岩浆和低分配系数的矿物在氧化条件下的地球物理和地球化学研究的支持。对于原始起源的一个可能的解决方案是，地球在岩浆海洋凝固时的N大约是地球的10倍。我们表明，多余的N可以通过后期吸积过程中的冲击侵蚀去除。由N同位素约束的循环模型表明，地幔N可以来自有效的N俯冲，如果沉积N埋藏速率在早期地球上是现代地球的可比。如此高的氮埋藏率需要生物处理。最后，我们的模型提供了一种方法来区分这两种可能的起源与未来的分析的表面和地幔N同位素记录。
2022-04-21 astro-ph.EP physics.geo-ph
About the loss of a primordial atmosphere of super-Earths by planetesimal impacts
我们认为行星由水冰和岩石组成，远离中心恒星。在早期的一项研究中，通过连续吸积计算行星的生长，我们发现大部分冰在吸积时蒸发，形成了水蒸气大气。在这里，我们认为吸积作为一个离散系列的星子的影响（顺序$10^8$），在同一时间依赖的吸积率，并调查的命运的蒸汽，作为其相互作用的吸积星子。我们发现有很大一部分蒸气逸出。剩余的部分可能会在停止吸积和表面冷却后形成外层冰。逃逸的水团可能会显著改变行星的冰岩比。我们调查的影响，不同的选择参数，如冰岩比，星子的大小分布，和冲击速度。我们发现，星子的大小分布有一个可以忽略不计的影响，并解释了为什么。相比之下，冰岩比和冲击速度影响的保留水体的分数相当大。
2023-02-12 astro-ph.EP
Col-OSSOS: Probing Ice Line/Color Transitions within the Kuiper Belt's Progenitor Populations
柯伊伯带内受动力激发的天体表面颜色呈双峰分布，这些不同的表面颜色可能是这些天体形成的示踪物。在这项工作中，我们探索径向颜色分布在原始的星子盘和影响的位置内的柯伊伯带的祖先人口的冰线/颜色转换。我们结合一个完整的动力学模型的柯伊伯带的演化，由于海王星的迁移与精确的表面颜色测量的颜色外太阳系起源调查，以检查真正的颜色比率内的柯伊伯带和冰线内的原始磁盘。我们调查了一个占主导地位的，表面颜色变化的冰线的位置，在初始磁盘内有两种可能的表面颜色布局;（1）内部中性表面和外部红色，（2）内部红色表面和外部中性。我们进行了模拟与一个原始的磁盘，在30天文单位截断。通过径向步进的颜色过渡出通过0.5 AU的间隔，我们表明，这两个磁盘配置与所观察到的颜色分数是一致的。对于内部中性，外部红色原始磁盘，我们发现，颜色过渡可以在$28^{+2}_{-3}$ au在95%的置信水平。对于内部红色、外部中性原始盘，颜色过渡可以在95%置信水平下在$27^{+3}_{-3}$ au处。
2021-12-13 astro-ph.EP
Collisional Growth Within the Solar System's Primordial Planetesimal Disk and the Timing of the Giant Planet Instability
太阳系的大尺度结构是由一种短暂的动力学不稳定性形成的，这种不稳定性可能是由巨行星与一个巨大的原始冰碎片盘的相互作用引发的。在这项工作中，我们调查的条件下，这个原始磁盘可以合并成行星使用分析和数值计算。特别是，我们进行数值模拟的太阳系的早期动力学演化，占粘性搅拌和碰撞阻尼内的磁盘。我们证明，如果碰撞阻尼将足以保持温和的速度分散，地球质量trans-Neptunian行星可能出现在一个时间尺度的10万年。因此，我们的研究结果有利于这样一种情况，即外太阳系的动力学不稳定性在气态星云消散后立即开始，以避免外太阳系中地球质量行星的过度产生。
2021-07-22 astro-ph.EP
Potential long-term habitable conditions on planets with primordial H-He atmospheres
寒冷的超级地球保留了其原始的、以氢氦为主的大气层，其表面可能足够温暖，可以容纳液态水。这可能是由于氢对红外光的碰撞诱导吸收（CIA），其随压力增加而增加。然而，这种行星的长期可居住性尚未得到探索。在这里，我们调查的持续时间，这种潜在的异国情调的可居住性，通过模拟不同的核心质量，信封质量和半长轴的行星。我们发现，类地行星和超级地球的质量$\sim$ 1 - 10 $M_{\oplus}$可以保持温和的表面条件高达5 - 8 Gyr在径向距离大于$\sim $ 2 AU。所需的包层质量是$\sim 10^{-4} \, M_{\oplus}$（比地球大2个数量级），但可以小一个数量级（当靠近时）或大一个数量级（当远离时）。这一结果表明，行星可居住性的概念应该重新审视，并使其更具包容性的经典定义。
2022-06-28 astro-ph.EP
Friends not Foes: Strong Correlation between Inner Super-Earths and Outer Gas Giants
本文基于184个超级地球系统重新检验内外行星关联，发现富金属恒星中内侧超级地球与外侧气态巨行星呈2.7σ显著正相关，而贫金属系统中该关联基本消失。
2024-05-21 astro-ph.EP
Mars' formation can constrain the primordial orbits of the gas giants
最近的高精度陨石数据推断，火星在太阳系开始的1000万年内迅速完成了它的吸积，并且有一个不完全与地球重叠的吸积区。在这里，我们提出了一个详细的研究吸积区的行星胚胎的高分辨率模拟的星子在一个磁盘。我们发现，所有对木星和土星在其当前偏心轨道（EJS）上的模拟都会导致快速形成的火星和地球区域胚胎之间存在类似的吸积区。另一方面，假设木星和土星（CJS）的轨道更圆，则有更高的机会形成火星，其吸积区不完全由地球和金星区域胚胎主导，但CJS形成火星的速度通常比EJS慢。通过用平均重叠系数（OVL）进一步量化不同区域胚胎吸积区之间的重叠程度，我们发现CJS的OVL与地球和火星的南极同位素混合模型的OVL显示出更好的匹配，这表明巨行星在气盘消散期间可能居住在比今天更圆的轨道上，与它们建议的不稳定前轨道相匹配。更多的样本，包括来自水星和金星的样本，可能会证实这一假设。
2021-04-07 astro-ph.EP
Dynamical Constraints on Outer Planets in Super-Earth Systems
本文考虑多行星系统内的长期相互作用。特别是，我们认为已知的行星系的动力学演化造成的额外的假设行星上的偏心轨道。我们从一般的两行星系统的分析研究开始，表明如果两个行星具有可比的轨道角动量，则椭圆轨道上的行星将其所有的偏心率转移到最初的圆形行星。对单个超级地球系统HD 38858的应用表明，根据已知行星中会被激发的偏心率（尽管是周期性的），不太可能存在低于当前径向速度（RV）约束的附加假设行星，其中{ \textit{Msini} }=3- 10 M $_\oplus$，半长轴1- 10 au和偏心率0.2-0.8。然而，在已知行星附近的其他行星可以稳定系统，防止来自外行星的长期扰动。此外，这些额外的行星可以具有低于RV灵敏度的{ \textit{Msini} }，并且仍然影响它们的邻居。例如，对两个超级地球系统61 Vir的应用表明，一个额外的假设行星不能激发已知行星中的高偏心率，除非它的质量和轨道位于参数空间的有限区域。HD 38858中低于RV灵敏度的内行星也会修改上述关于排除参数空间的结论。这表明，在一个偏心的外行星和一个内行星在一个可疑的圆形轨道上的系统中，可能会推断出额外的稳定行星的存在。这加强了一个观点，即需要一个系统中的全部行星来评估其动力学状态。
2015-12-17 astro-ph.EP
Magnetostrophic MRI in the Earth's Outer Core
我们表明，一个简单的，修改后的版本的磁旋转不稳定性（MRI）可以开发在地球的外液核，在存在的背景剪切。它需要热成风，或一个主要的不稳定性，如对流，以驱动核心内的弱差异旋转。地核中的力平衡与MRI的经典天体物理学应用（如恒星周围的气体盘）非常不同。在这里，地球核心的弱差异旋转通过与行星更大的旋转速率的建设性相互作用产生不稳定性。由此产生的不稳定机制刚好足以抵消稳定电阻效应，并在有趣的时间尺度上产生增长。我们给出了一个简单的物理解释的不稳定性，并表明，它依赖于一个力的平衡适当的地球的核心，称为磁旋平衡。
2009-01-09 astro-ph.EP physics.geo-ph
Inner Super-Earths, Outer Gas Giants: How Pebble Isolation and Migration Feedback Keep Jupiters Cold
大多数气体巨星（质量为$\gtrsim10^2 M_\oplus$的行星）被发现居住在距离其宿主恒星超过$\sim1$ au的地方。在1天文单位内，行星人口以$2-20 M_\oplus$的超级地球为主。我们表明，这种内部的超级地球和外部的气体巨星之间的二分法可以自然地解释，如果他们形成在近无粘性磁盘。在层流盘中，行星可以更容易地将盘中的气体排斥出轨道。行星轨道内气体堆积产生的反馈扭矩会减缓并最终阻止迁移。行星轨道外的一个压力凸起捕获了鹅卵石和固体，使核心挨饿。气态巨行星出生时很冷，并且保持很冷：更大质量的核心优先在更远的距离形成，并且它们几乎不会在磁盘反馈下迁移。我们证明了这一点，使用2D流体动力学模拟磁盘行星相互作用持续长达$10^5$年：我们跟踪行星迁移和卵石吸积，直到两者都来结束磁盘反馈。核心是否经历失控的气体吸积成为气体巨星，是通过计算一维气体吸积模型来确定的。我们的模拟表明，在一个无粘性的最小质量的太阳星云，气体巨星不形成内$\sim$ 0.5 AU，也不能迁移到那里，而磁盘存在。我们还探讨了对盘质量的依赖性，并发现气体巨星在更远的地方形成质量较小的盘。
2018-05-16 astro-ph.EP
Primordial Radius Gap and Potentially Broad Core Mass Distributions of Super-Earths and Sub-Neptunes
观测到的{ \it Kepler}系外行星的半径分布揭示了两种不同的种群：那些更有可能是地球上的（$\lesssim1.7R_\oplus$）和那些更有可能被气体包裹的（$\gtrsim2R_\oplus$）。这两种行星的半径分布存在明显的差距。质量损失过程，如来自宿主恒星的高能光子的光蒸发，被认为是雕刻出这个半径谷的自然机制。这些模型支持亚海王星的核心质量函数，在$\sim$ 4- 8 $M_\oplus$处急剧达到峰值，但这些小行星的径向速度后续暗示了更底部重的质量函数。考虑到初始气体吸积的气体贫乏（但不是气体空）星云，我们证明：1）所观察到的半径谷是一个强大的功能，最初雕刻在形成后期的气体吸积; 2）它可以调和的核心质量函数是广泛的延伸到地球下的制度。最大冷却等温极限阻止了轻于$\sim$ 1- 2 $M_\oplus$的堆芯增加足够的质量而出现气体包封。在形成时建立的岩石到被包围的过渡在半径分布中产生了一个间隙，该间隙转移到距离恒星更远的更小半径，类似于观察到的。为了与数据最好的协议，我们的后期气体吸积模型有利于无尘吸积在较热的磁盘的核心密度略低于地球（$\sim$ 0.8 $ρ_\oplus$）从质量函数，是广泛的$dN/dM_{\rm core} \propto M_{\rm core}^{-0.7}$。
2020-12-22 astro-ph.EP
Giants are bullies: how their growth influences systems of inner sub-Neptunes and super-Earths
本研究通过N体模拟揭示外部巨行星增长影响内部亚海王星系统形成，低包层收缩率促进共存，冷木星系统半数可含内部亚海王星，与观测一致。
2023-05-11 astro-ph.EP
To cool is to keep: Residual H/He atmospheres of super-Earths and sub-Neptunes
超级地球和次海王星通常被认为有吸积的氢/氦包层，由其总质量的百分之几到百分之十组成，来自原始气体盘。随后，由核心动力的质量损失和/或光蒸发驱动的流体动力逃逸可能会从低质量和更接近的行星上剥离大部分这些原始包层，形成超级地球人口。在这项工作中，我们表明，在经历核心供电的质量损失，一些超级地球可以保留小的残留H/He信封。这种保留是可能的，因为对于显著耗尽的大气，在辐射对流边界处的密度充分下降，使得冷却时间尺度变得小于质量损失时间尺度。因此，剩余的包层能够收缩，终止进一步的质量损失。使用解析计算和数值模拟，我们表明，原始的H/He信封保留作为行星的总质量，$f_{ret}$的一部分，质量随着行星质量的增加，$M_{c}$，并随着增加平衡温度，$T_{eq}$，缩放为$f_{ret} \propto M_{c}^{3/2} T_{eq}^{-1/2} \exp{[M_{c}^{3/4} T_{eq}^{-1}]}$。对于典型的超级地球参数，$f_{ret}$从$< 10^{-8}$变化到大约$10^{-3}$。在一阶，剩余的H/He的确切数量取决于初始包层质量、行星质量、平衡温度和包层的不透明度。与纯粹的二次大气相比，这些残留的氢气包层降低了大气的平均分子量，这是当前和未来设施可观察到的特征。然而，在许多情况下，这些残留的大气层可能容易受到光蒸发的长期侵蚀。任何残留的氢包层都可能在超级地…
2021-03-16 astro-ph.EP
H-Atmospheres of Icy Super-Earths Formed in situ in the Outer Solar System: An Application to a Possible Planet Nine
我们研究的可能性，冰冷的超地球质量的行星，形成了长时间尺度（0.1- 1 ~Gyr）在大距离（$\sim$ 200- 1000 ~AU）从他们的主恒星，将发展大量的富氢大气。在这些行星的内部，高压将CH $_4$转化为乙烷、丁烷或金刚石，并释放出H $_2$。使用简化的模型，捕获的内部结构的基本物理，我们表明，大气的物理性质取决于H $_2$从地幔的流出。当该流出量为$\lesssim 10^{10}$ [molec cm $^{-2}$ s $^{-1}$ ]时，脱气气氛的基础压力为$\lesssim$ 1 bar。较大的流出量导致基本压力接近$10^3 - 10^4$ bar的大气压。在任何压力下，这些行星的平均密度为2.4- 3 [g cm $^{-3}$ ]，远大于天王星和海王星的平均密度1.3- 1.6 [g cm $^{-3}$ ]。因此，观测可以区分行星九与原始的H/He丰富的大气从原太阳星云吸积和一个大气从核心脱气。
2017-04-03 astro-ph.EP
The evolutionary track of H/He envelope in the observed population of sub-Neptunes and Super-Earths planets
观测发现小行星出现率的局部减少，有时被称为“差距”，这是一个令人兴奋的发现，因为它对行星进化史的影响。这个间隙似乎定义了一个过渡区域，在该区域中，亚海王星行星被认为已经失去了它们的H/He包层，可能是由于光蒸发或核心动力的质量损失，因此已经转变为裸露的核心类地行星。在这里，我们调查之间的过渡次海王星和超级地球使用一个真实的样本观察到的小的近距离行星和应用信封的H/He信封的质量半径图和光蒸发模型的演化模型。我们发现，光蒸发可以解释大多数超级地球在1亿年的H/He信封损失，虽然在一些行星上的额外的损失机制似乎是必要的。我们探讨了这些行星家族具有不同核心质量的可能性，并在强烈辐照的超级地球和次海王星的原始种群中发现了连续性。我们的分析还表明，R < 3.5 R_o+的近轨道亚海王星通常会损失约30%的原始包络。
2020-05-28 astro-ph.EP
Formation of aqua planets with water of nebular origin: Effects of water enrichment on the structure and mass of captured atmospheres of terrestrial planets
最近对具有类似地球日照的系外行星的探测吸引了人们越来越多的兴趣，即在太阳系之外，类似地球的水行星是多么常见。虽然类地行星通常被认为捕获了冰冷或富含水的微行星，但星云起源的原始大气本身可以通过大气中的氢与来自微行星或岩浆海洋的氧化矿物质的氧化而产生水。从热力学上讲，正常的氧缓冲剂产生的水的摩尔数与氢相当或更高。因此，原始大气可能高度富集水蒸气;然而，原始大气一直被认为具有太阳丰度。在这里，我们整合了这样一个丰富的大气层的亚地球嵌入在一个原行星盘周围的M矮星0.3 $M_\odot$的1D结构和调查的影响，水富集对大气的性质，重点是水量。我们发现，混合良好、高度富集的大气比太阳丰富的大气质量大几个数量级，即使是火星质量的行星也可以获得与现在地球海洋相当的水。虽然接近火星质量的行星可能会通过圆盘分散和光蒸发失去捕获的水，但这些结果表明，具有类似地球水含量的次地球比以前预测的要多。然而，类地行星究竟能获得多少水，并能保留多少水，以防止随后的损失，这取决于水的生产效率、在大气和岩浆海洋中的混合以及光蒸发，未来应对此进行详细的调查。
2020-06-16 astro-ph.EP
Col-OSSOS: Investigating the Origins of Different Surfaces in the Primordial Kuiper Belt
Queen’s University Belfast（贝尔法斯特女王大学）；University of Victoria（维多利亚大学）；National Research Council of Canada（加拿大国家研究委员会）；NRC-Herzberg Astronomy and Astrophysics（加拿大国家研究委员会赫尔茨伯格天体物理学与天文学研究所）；University of Canterbury（坎特伯雷大学）；European Southern Observatory（欧洲南方天文台）；MIT（麻省理工学院）
Col-OSSOS通过分析TNOs表面色度，揭示了原初柯伊伯带不同表面的起源，提出了BrightIR和FaintIR分类，并确定了原初盘的可能组成。
2026-01-26 astro-ph.EP
Detectable seismic consequences of the interaction of a primordial black hole with Earth
今天观测到的银河系很可能是从早期宇宙的密度扰动演化而来的。超过某个临界阈值的扰动被认为经历了引力坍缩，形成了一定质量范围内的原始黑洞（PBH）。这样的PBH是冷暗物质的候选者，它们的探测将揭示早期宇宙的状况。在这里，我们提出了一种机制，通过研究相关的地震波搜索过境的PBH通过/附近的地球。利用谱元法，我们模拟和可视化地球内部的这种地震波场。我们预测出现两个独特的签名，即，一个波，几乎同时到达地球的自由表面上的任何地方和不寻常的球状模式的激发与自由振荡光谱中的特征频率间隔。这些定性特征不受PBH轨迹的速度或接近程度的影响。由近端${M^{PBH} = 10^{15}}$ g PBH沉积的地震能量与$M_w=4$级地震相当。由于这种小型PBH与地球的实际影响而造成的非地震附带损害可以忽略不计。不幸的是，即使PBH构成了${\sim 10^{-7} {yr}^{-1}}$的所有暗物质，预期的碰撞率也非常低，而且由于碰撞率与${1/M^{PBH}}$成比例，幸运的是，与更大的、威胁地球的PBH相遇的可能性极小。然而，仅通过地震活动就可以检测到PBH的非碰撞近距离相遇的速率大约比直接碰撞速率大两个数量级-即每十万年一次。
2012-03-16 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.SR
Ohmic dissipation in the Earth's outer core resulting from the free inner core nutation
昼夜引潮力可以激发地核的正交模，即自由内核章动（FICN），其特征在于内核的旋转轴相对于外核的旋转轴的倾斜。内核和外核之间的差速旋转引起外核中的流体运动，并在地球内部磁场存在的情况下引起欧姆耗散。章动测量可以反映这种耗散，如果它是足够强大的，从而可以提供洞察地球的核心的属性和动态。在这项研究中，我们进行了一组数值计算的线性扰动的外核诱导的FICN在非常低的埃克曼数（小到$10^{-11}$）。数值结果表明，磁场的反作用显著地改变了FICN引起的微扰的结构和长度尺度，从而影响了微扰引起的欧姆耗散.当埃克曼数足够小时，欧姆耗散往往对流体粘度和磁扩散率不敏感，这使得我们能够在不依赖于外推的情况下估计与FICN相关的欧姆耗散。与Buffett（2010 b）的结果相反，基于我们的数值计算估计的欧姆耗散太弱，无法解释FICN模式的观察到的阻尼。这也意味着章动测量不能对地球外核内的磁场强度提供有效的约束。
2019-10-05 astro-ph.EP physics.flu-dyn physics.geo-ph
Survival of Primordial Planetary Atmospheres: Mass Loss from Temperate Terrestrial Planets
太阳系外行星质量损失的最广泛研究的机制是通过XUV电离的光蒸发，主要是在高辐射行星的背景下。然而，氢分子的EUV解离理论上也可以驱动低质量行星上的大气蒸发。对于早期地球这样的温带行星，撞击侵蚀预计将在传统的星子吸积模型中占主导地位，但在卵石吸积情景中会大大减少，允许其他质量损失过程成为主要贡献者。我们应用相同的处方光电离这种光解机制，并比较它的分析卵石吸积的情况下，质量损失的其他可能的来源。我们发现，有没有一个明确的路径蒸发的原始大气中的卵石吸积的情况下，早期地球类似物吸积。如果行星质量的1%被吸积为星子，撞击侵蚀可以去除约2，300巴的氢，而结合的光蒸发过程可以蒸发约750巴的氢。光解离可能是一个次要的，但质量损失的重要组成部分。类似的结果也适用于超级地球和迷你海王星。这种机制也可以优先从行星的原始大气中去除氢，从而与标准的干燥形成模型相比，留下更丰富的原始水。我们讨论了这些结果的影响模型的岩石行星形成，包括地球的形成和可能的应用，这种分析，从观测到的系外行星的质量损失。
2020-04-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the origin of the eccentricity dichotomy displayed by compact super-Earths: dynamical heating by cold giants
美国宇航局开普勒任务发现的行星中，大约有一半是在只有一颗行星经过其主星的系统中，其余的行星被观察到是在多行星系统中。最近的分析报告说，与多行星系统相比，单行星凌日系统所显示的偏心率分布具有二分法。使用$N$体模拟，我们研究的假设，这种二分法已经出现，因为内部系统的超级地球经常伴随着外部系统的巨行星，可以成为动态不稳定和扰动的内部系统。我们的初始条件是使用已知的开普勒五行星系统的一个子集作为内系统的模板，以及质量介于海王星和土星之间的外部巨行星系统，其轨道半径为$2 \le a_{\rm p} \le 10$ au。选择外部系统的参数，使得它们总是低于假定的3 ms $^{-1}$的径向速度检测阈值。结果表明，系统的平均偏心率与系统的重数成反比关系。对最终系统进行综合凌日观测揭示了偏心率和多重性分布的二分法，这些分布接近于与开普勒数据一致。因此，理解开普勒发现的超级地球紧凑系统的观测轨道和物理特性可能需要整体建模，在形成时期和之后耦合行星内部和外部系统的动力学。
2020-09-04 astro-ph.EP
Earth shaped by primordial H$_2$ atmospheres
本文通过自洽热力学模型提出，地球的水、核密度亏损和氧化态均可由前身行星胚胎中富H$_2$原始大气与岩浆洋及金属核的平衡反应统一解释，为地球关键地球化学特征提供了与岩石行星形成过程一致的简单机制。
2023-04-16 astro-ph.EP physics.ao-ph physics.geo-ph
Giant Planet Influence on the Collective Gravity of a Primordial Scattered Disk
高偏心率、低质量物体在近开普勒轨道上的轴对称圆盘对于面外屈曲是不稳定的。这种“倾角不稳定性”指数增长的轨道倾角，提高近日点的距离和集群的近日点的论点。在这里，我们研究的不稳定性，在一个巨大的原始分散盘，包括轨道平均的引力影响的巨行星。结果表明，除非原始质量是$\gtrsim 20$地球质量，否则巨行星引起的差拱进动将抑制倾角不稳定性。我们还表明，不稳定性应产生“近日点间隙”在半长轴数百AU，作为轨道的残余人口更有可能有非常大的近日点距离（$\mathcal{O}(100~\rm{AU})$）比中间值。
2020-05-26 astro-ph.EP
Modification of the radioactive heat budget of Earth-like exoplanets by the loss of primordial atmospheres
类地行星内部放射性产热同位素的初始丰度是其热演化和相关构造以及可能演化为类地生境的重要驱动力。中等挥发性的元素K可以从岩浆海洋中脱气到H $_2$ -占主导地位的原始大气中，假设在气体盘蒸发时质量在0.55-1.0 $ M_{\rm Earth}$之间。我们估计这种释气，并让这些行星生长通过耗尽和非耗尽的材料，类似于相同的$^{40}$ K丰度的平均碳质陨石的影响，直到增长的原行星达到1.0 $M_{\rm Earth}$。我们研究不同的大气成分，并作为压力和温度的函数，计算的比例K吉布斯自由能最小化使用GGChem代码。我们发现，对于H $_2$ -包层和$\ge$ 2500 K的岩浆海洋地面温度，没有K冷凝物是热稳定的，因此脱气的$^{40}$ K可以在很大程度上填充到大气中。然而，由于岩浆海洋的翻转时间和有限的扩散到高层大气中的$^{40}$ K，从整个$^{40}$ K在岩浆海洋中可能只有一小部分可用于逃逸到太空。利用一个多组分流体动力学高层大气演化模型，进一步模拟了不同恒星极紫外活动下原始大气和拖曳的$^{40}$ K的逃逸率。我们的研究结果导致不同的产热元素的丰度在完全成长的行星，这可能会导致不同的热和构造历史的类地行星和他们的可居住性条件。
2022-09-29 astro-ph.EP physics.geo-ph physics.space-ph
Limits on the number of primordial Scattered Disk objects at Pluto mass and higher from the absence of their dynamical signatures on the present day trans-Neptunian Populations
今天，冥王星和厄里斯分别是最大和质量最大的海王星外天体。它们被认为是一群星子的最后残余，自形成以来已经减少了99%以上。这一缩减意味着原始种群有数百或数千个冥王星质量的天体，质量数分布可能扩展到数百个月球，数十个火星和几个地球。这些丢失的原行星会在现今的外海王星种群的动力学中留下签名，我们通过考虑超宽双星TNO的生存，冷经典柯伊伯带和共振种群来统计限制它们的原始数量。我们发现，如果原始质量数分布扩展到质量大于冥王星（~ 1 e-3地球质量），它必须向下转向，不超过大约相等的质量/log大小，这与1 e-5和1 e-3地球质量之间观察到的分布有很大的偏差。我们将这些限制与各种小行星和原行星生长模型的预测质量数分布进行比较。这里得出的限制提供了一个测试未来的模型的星子形成。
2018-07-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stability of Earth-mass Planets in the Kepler-68 System
表征多行星系外系统的一个关键组成部分是根据观测到的特性测试轨道稳定性。这种特征不仅测试了如何解释观测结果的有效性，而且还可以对探测到的行星的性质施加额外的限制。开普勒任务已经确定了数百个多行星系统，但也有一些有额外的非凌日行星，也有很好的特征宿主恒星。开普勒-68就是这样一个系统，我们能够提供详细的轨道动力学研究。我们使用恒星参数来计算该系统的宜居带的范围，表明外行星位于该区域内。我们使用N体积分来研究系统的轨道稳定性，特别是对外行星的轨道倾角限制i> 5度。最后，我们提出了一个详尽的稳定性模拟，调查稳定轨道的地球质量的行星的可能位置的结果。我们发现，在宜居带内有几个稳定的岛屿，可以庇护这样一颗行星，特别是在2：3的平均运动共振与外行星。
2016-09-08 astro-ph.EP
The Change in Jupiter's Moment of Inertia due to Core Erosion and Planetary Contraction
我们探讨木星的归一化轴向转动惯量（NMOI）的变化，假设木星经历核心侵蚀。研究发现，木星的收缩和从30 M_地球的原始核心侵蚀20 M_地球的组合可以显著改变木星的NMOI随时间的变化。结果表明，木星的NMOI在其整个演化过程中可能从~0.235变化到~0.264。我们发现，动力学模型（Ward & Canup，2006，ApJ，640，L91）建议的NMOI值约为0.235，原则上与木星的原始内部结构一致。然而，低NMOI值只持续了木星演化的前10^6年。重新评估的动力学稳定性模型，以及更复杂的木星与核心侵蚀的演化模型似乎是必要的，以提供更强大的估计木星的原始NMOI。
2012-02-15 astro-ph.EP
Homogeneous accretion of the Earth in the inner Solar System
ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）
研究通过分析多种同位素异常，证明地球仅由太阳系内均匀物质形成，且其成分在吸积过程中未变化，与任何陨石不同。
2026-04-13 astro-ph.EP
The Primordial Solar wind as a Sculptor of Terrestrial Planet Formation
我们的太阳系几乎完全没有水星轨道内部的物质，与通常居住在太阳系外行星系类似区域内的多个地球物质形成鲜明对比。最近的研究表明，在太阳系历史早期，木星的轨道迁移使内太阳系的原始行星物质碎片化。然而，在0.4天文单位内没有后续行星形成的原因仍然没有解决。在这里，我们表明，水星目前的轨道内部的碎片容易向外迁移驱动的早期太阳风，增强了太阳的原始快速旋转和强大的磁场。由太阳风等离子体的方位角运动产生的冲压压力将大约100米大小的物体从0.1天文单位运送到类地行星形成区，在地球形成的大约30-50万年的时间跨度内。这类物质的质量通常超过水星，可以与地球相媲美。因此，现今的类地行星和小行星带区域是由来自最内层、炽热的太阳系的大量物质提供的，这为一些小行星内部的高温蚀变和水星的高铁含量提供了可能的解释。
2018-11-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Forecasting Megaelectron-Volt Electrons inside Earth's Outer Radiation Belt: PreMevE 2.0 Based on Supervised Machine Learning Algorithms
在这里，我们提出了最近的进展，在升级的预测模型兆电子伏（MeV）的电子在地球的外范艾伦带。这种更新后的模型，称为PreMevE 2.0，被证明是大大改善的预测，特别是在外部Lshells，包括上游太阳风速度模型的输入参数列表。此外，基于几种线性和人工机器学习算法，构建了一系列模型，并使用Van Allen Probes 42个月MeV电子观测进行了训练，验证和测试。这些模型的样本外检验结果表明，在优化模型超参数和输入参数组合的情况下，来自每类模型的最佳表现者具有相似的能力，可以做出可靠的1天（2天）预测，Lshell平均性能效率值为~ 0.87（~0.82）。有趣的是，线性回归模型往往是最成功的一个相比，其他模型，这表明1 MeV的电子动力学和沉淀电子之间的关系是由线性分量占主导地位。它也表明，PreMevE 2.0可以合理地预测在2天的预测MeV电子事件的发病。这种改进的PreMevE模型由长期空间基础设施（近地轨道上的NOAA卫星，L1点的太阳风监测器和地球同步轨道上的LANL卫星）的观测数据驱动，对MeV电子进行高保真预报，因此可以成为未来宝贵的空间天气预报工具。
2019-11-13 astro-ph.EP physics.space-ph
Distribution of U and Th and Their Nuclear Fission in the Outer Core of the Earth and Their effects on the Geodynamics
本文提出地球外核中存在大量的产热元素U和Th。它们释放的热量可能是驱动地球内部物质运动（包括板块运动）的主要能源。根据地震层析成像，最热的区域是中太平洋下的地幔。结合地磁资料，得出了磁对流中心和热对流中心偏离地理中心向太平洋方向偏移400 km的结论。因此，在中太平洋下外核靠近赤道的位置，U、Th可能更为富集，并在那里形成了一个大的U、Th富集中心。另一个小的富铀、钍中心可能位于非洲下面较低的外核中靠近赤道的位置，它与固体内核后面的大的富铀、钍中心正相对。这两个富含铀、钍的中心可能导致了太平洋和非洲超级地幔柱的形成，并为板块构造系统的运行提供了能量。也可能导致内核西半球的温度高于东半球的温度，这可能是造成内核东西半球弹性各向异性的原因。在地球地质历史中，外核中U和Th的周期性核裂变可能发生过，也可能触发过地磁超时和反转。同时，这些事件中从外核释放的能量也可能引发了强烈而广泛的全球地质和火山活动，并造成地表的大规模喷发。
2009-05-11 astro-ph.EP physics.chem-ph physics.geo-ph
Stellar flare-driven evolution of primordial early exo-Earth atmospheres: Insights from a Young M Dwarf Flare model
University of Oslo（奥斯陆大学）；National Solar Observatory, University of Colorado Boulder（美国国家太阳天文台，科罗拉多大学博尔德分校）；Department of Astrophysical and Planetary Sciences, University of Colorado（科罗拉多大学天体物理与行星科学系）；Laboratory for Atmospheric and Space Physics, University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校大气与空间物理实验室）；Rosseland Centre for Solar Physics, University of Oslo（奥斯陆大学罗森兰太阳物理中心）；Institute of Theoretical Astrophysics, University of Oslo（奥斯陆大学理论天体物理研究所）
研究通过结合年轻M型矮星耀斑模型与VULCAN化学动力学代码，探讨了年轻地球类行星大气的化学演化，分析了恒星耀斑对不同水汽含量大气的影响。
2026-05-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the Efficacy of Ocean Formation with a Primordial Hydrogen Atmosphere
本文通过综合大气-岩浆洋模型检验地球海洋源自原始氢大气与岩浆洋氧化反应的假说，发现水形成因快速脱气和铁下沉导致的浮力稳定化而难以发生，表明氢溶解对海洋形成作用有限。
2025-08-13 astro-ph.EP physics.ao-ph physics.geo-ph
Giant Outer Transiting Exoplanet Mass (GOT 'EM) Survey. I. Confirmation of an Eccentric, Cool Jupiter With an Interior Earth-sized Planet Orbiting Kepler-1514
尽管发现系外行星的凌日方法严重偏向于短轨道周期，但已知轨道周期大于100天的凌日系外行星的样本不多。长期的径向速度（RV）调查是确认这些信号的关键，并为从其宿主恒星接受中等至低辐射的行星产生一组行星质量和密度。在这里，我们进行RV观测开普勒-1514从凯克我望远镜使用高分辨率中阶梯光谱仪。从这些数据中，我们测量了统计学验证的巨型（$1.108\pm0.023$ $R_{\rm J}$）系外行星开普勒1514 b的质量，其轨道周期为218天，为$5.28\pm0.22$ $M_{\rm J}$。这颗冷（$\sim$ 390 K）巨行星的体积密度为$4.82^{+0.26}_{-0.25}$ g cm $^{-3}$，与由电子简并压力支撑的核心一致。我们还从RV和凌日观测中推断出$0.401^{+0.013}_{-0.014}$的轨道偏心率，这与行星-行星散射和盘腔迁移模型是一致的。开普勒-1514系统包含一个地球大小的开普勒感兴趣的物体，轨道为10.5天，我们在统计上验证了假阳性的情况，包括那些涉及邻近恒星的情况。主恒星的亮度（$V$ =11.8）和开普勒-1514 b的长周期、低辐射和高密度相结合，使该系统成为一组罕见的已知系外行星系统之一，也是一个可以继续研究的系统。
2021-01-09 astro-ph.EP
Direct detection signatures of a primordial Solar dark matter halo
一小部分暗物质被引力束缚在原太阳的气体云上，可以被压缩到穿越地球的轨道上，其局部密度相当于（甚至超过）星系晕的密度。我们发现，相当一部分（约25%）的“日晕”将保留到今天，在木星的扰动和与地球的近距离接触中幸存下来，并可能在直接探测实验中被观察到。星群会有独特的特征，包括非标准的年度调制和与星系晕相比极低的速度色散，使其成为超轻粒子（如轴子或暗光子）的相干或共振探测的特别有趣的目标。
2020-07-21 astro-ph.EP hep-ex hep-ph
The Influence of Outer Solar System Architecture on the Structure and Evolution of the Oort Cloud
研究了外太阳系结构对奥尔特云（OC）结构演化和越地彗星流量的影响。特别是，我们试图量化巨行星作为“行星保护者”的作用。为了做到这一点，我们在四种不同的行星质量配置中进行了模拟，以了解每颗巨行星的重要性。由于外行星在OC形成的整个过程中都会改变其结构，因此我们将每个模拟整合到太阳系的整个年龄中。在这段时间里，我们遵循彗星轨道的演变，从他们的起点在原行星盘到他们的注入到OC到他们可能重新进入内行星区域。我们发现，OC的整体结构，包括边界的位置和彗星的相对数量在内部和外部的部分，并没有显着变化之间的配置;然而，作为行星质量的减少，捕获效率（TE）的彗星到OC和彗星的流量到可观测区域增加。我们确定，那些进化到穿越地球轨道的彗星主要来自内OC，但对初始原行星盘位置没有表现出偏好。我们还发现，至少有一个土星质量的物体的系统是有效的偏转可能穿越地球的彗星，但系统之间的流量差异与没有这样的行星是小于一个数量级。最后，我们讨论的行星和将更现实的行星吸积和迁移的情况下到模拟的影响，特别是现有的低TE和质量之间的差异的原行星盘和确定的OC的结构边界的行星的个人角色。
2013-05-22 astro-ph.EP
Organics in the Solar System
复杂的有机物现在普遍存在于陨石、彗星、小行星、行星卫星和行星际尘埃颗粒中。这些有机物的化学组成和可能的来源。具体来说，我们讨论了太阳系有机物和复杂的有机物合成在恒星演化的后期阶段之间的可能联系。最后讨论了地外有机物对地球生命起源的影响以及地球上存在原始有机物的可能性。
2019-01-15 astro-ph.EP
Composition of Potentially Hazardous Asteroid (214869) 2007 PA8: An H Chondrite from the Outer Asteroid Belt
有潜在危险的小行星是在其接近地球期间进行物理特性鉴定的一个独特机会。这些小行星的距离很近，使它们能够进行采样返回和载人飞行任务，但如果发生碰撞，也可能对地球上的生命构成风险。因此，详细的矿物学分析是规划未来勘探任务和制定适当缓解战略的关键组成部分。在这项研究中，我们提出了近红外光谱（0.7-2.55微米）的PHA（214869）2007 PA 8获得与美国宇航局红外望远镜设施在其接近地球的2012年11月。对这颗小行星的矿物学分析显示，其表面成分与普通的H型陨石一致。特别地，我们发现2007 PA 8的橄榄石和辉石化学分别是Fa 18（Fo 82）和Fs 16。橄榄石-辉石丰度比估计为47%。这一低橄榄石丰度和测量的带参数，接近H4和H5方解石，表明2007年PA 8的母体经历了热变质，然后才被灾难性地破坏。根据组成的亲和力，接近J5：2共振，估计通量的共振对象，我们确定的Koronis家庭是最有可能的源区2007年PA 8。
2015-07-03 astro-ph.EP
A Transiting Super-Earth in the Radius Valley and An Outer Planet Candidate Around HD 307842
本文确认了环绕HD 307842运行的TESS凌星超级地球TOI-784b，其位于半径谷下边缘，并发现一颗外侧非凌星行星候选体，需更多观测确定其性质。
2023-06-26 astro-ph.EP
Formation of Super-Earths
超级地球是迄今为止已知的最丰富的行星，其特征是大小介于地球和海王星之间，典型的轨道周期小于100天，并且气体包层通常足够大，可以显着影响行星的整体半径。此外，超级地球经常出现在紧密排列的多行星系统中，但这种系统中的共振配置很少见。本章总结了当前的超级地球形成理论。它开始于岩石核的形成和随后的气体包层的吸积。我们跟踪新形成的超级地球的热演化，并讨论其大气质量损失由于磁盘分散，光蒸发，核心冷却和碰撞。最后，我们对观测结果和理论预测进行了比较，强调即使是今天看起来像贫瘠的岩石核心的超级地球也可能是由原始的氢和氦包层形成的，并讨论了未来的一些前进道路。
2018-02-09 astro-ph.EP
Migration of celestial bodies in the Solar system and in several exoplanetary systems
本文综述太阳系及系外行星系统中天体迁移的研究，探讨星子积聚、木星轨道变化及水输运，并分析比邻星和TRAPPIST-1系统中的迁移过程。
2024-11-08 astro-ph.EP
Earth-Mass Planets in Tandem Disks
Okayama Astronomical Museum（冈山天文博物馆）；RIKEN Center for Advanced Photonics（理化学研究所先进光子中心）
本文通过双盘模型解释类地行星形成，显示内边缘产生岩石行星，外边缘形成气态巨行星，与太阳系类地行星分布相符。
2026-01-14 astro-ph.EP
Tides, planetary companions, and habitability: Habitability in the habitable zone of low-mass stars
位于经典宜居带（HZ）的类地行星如果具有活跃的地球物理学，则更有可能是适居的。如果没有一个恒定的内能来源，行星会随着年龄的增长而冷却，最终终止构造活动，并使行星变得贫瘠。然而，对于围绕低质量恒星运行的行星来说，外部伴星的存在可能会在HZ行星中产生足够的潮汐热，以防止这种冷却。这颗伴星的质量和轨道参数的范围可能很大，可以使内HZ行星得到足够的长期加热，同时避免非常早的完全干燥。我们找到了理想的位置外的一对行星，假设内行星具有相同的入射通量的地球，轨道的例子恒星：一个通用的晚M矮星（$T_{eff}=2670 K$）和M9 V/L0矮星DEN 1048。因此，在古老的小恒星的HZ区发现地球规模的行星之后，应该搜索可能对当前的可居住性至关重要的外部伴星。
2014-01-28 astro-ph.EP
Study of the migration of Earth-like planets in planetesimal disks and the formation of debris disks
Institute of Astronomy of the RAS（俄罗斯科学院天文研究所）
本文研究了类地行星与行星esimal盘的相互作用，发现行星迁移后会扰动盘内行星esimal轨道，增加相对速度，导致其破碎，从而形成尘埃盘。
2026-04-07 astro-ph.EP
Migration of Bodies to the Earth from Different Distances from the Sun
Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry of RAS（俄罗斯科学院维尔纳茨基地球化学与分析化学研究所）
研究了不同太阳距离下天体迁移到地球的碰撞概率及水输送来源，揭示了外小行星带可能为晚期撞击的来源
2024-11-11 astro-ph.EP
Dynamical avenues for Mercury's origin I: The lone survivor of a primordial generation of short-period proto-planets
水星内部行星的缺失继续困扰着类地行星的形成模型，特别是与类太阳恒星周围短周期行星相对较高的出现率相比。最近的研究表明，大多数拥有热超级地球的系统在形成准稳定，紧密堆积的配置后，通过动力学不稳定的时期达到其轨道结构。同位素证据似乎表明，超地球质量体系中的天体不太可能在太阳系中形成，因为地球形成盘被认为在CAI之后的200万年左右开始明显缺乏质量;这是木星增长或内在盘特征的结果。然而，类地行星的形成模型和对气盘阶段的微行星动力学的高分辨率研究偶尔会发现，质量与火星相当的准稳定原行星出现在水星现代轨道附近。在本文中，我们调查是否有可能为这样的对象的原始配置被灾难性地摧毁的方式，留下水星作为唯一的幸存者，而不干扰其他地球世界。我们使用数值模拟来证明这种情况是合理的。在许多情况下，幸存的汞类似物经历了一系列的侵蚀性影响，从而提高了其铁/硅比。我们提出的水星起源方案的一个警告是，金星通常会经历至少一次晚期的巨大撞击。
2021-04-22 astro-ph.EP
Evidence of a primordial isotopic gradient in the inner region of the solar protoplanetary disc
取样的地球（地球、火星和小行星4灶神星）不仅在许多元素（例如$\varepsilon^{48}$ Ca、$\varepsilon^{50}$ Ti、$\varepsilon^{54}$ Cr、$\varepsilon^{92}$ Mo）的质量独立（核合成）同位素组成上不同，而且这些同位素异常的大小似乎也与日心距离有关。虽然地球和火星之间的同位素差异可以很容易地解释为原行星盘不同区域的大部分本地物质的吸积，但不清楚这是否也适用于小行星灶神星。在这里，我们分析了现有的数据，从我们的数值模拟数据库，以确定灶神星的形成位置的三个行星形成模型的框架：经典，大钉，和耗尽盘。我们发现，灶神星有一个很高的概率形成本地的小行星带的模型中，在内部光盘的材料混合是有限的，这是由地球和火星之间的同位素差异暗示有限的混合。基于我们的研究结果，我们提出了几个标准来解释地球、火星和灶神星不同核合成同位素组成之间的明显相关性：（1）这些行星体在盘的不同区域吸积了它们的组成部分，（2）内部盘的特征是同位素梯度，（3）同位素梯度在这些行星体形成期间被保存下来，没有被盘中的物质混合（例如通过巨行星迁移）稀释。
2022-03-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
