猫と惑星系

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遠い氷惑星の水素大気

2017-04-04 19:57:33 | 惑星形成論
大きいから集積する時の重力エネルギーと放射性同位元素の崩壊熱で溶けて分化するからコアとマントルに分かれる。さらに大気も有る?
その場形成だと3億年てホンマでっか?以下、機械翻訳。
氷で覆われた超アースのH大気が太陽系外縁部で本来の場所にできる:可能な Planet 9への適用

要約
我々は氷で覆われた超地球の質量の惑星は、それらのホスト星から大きい距離(- 200 - 1000 AU)において長いタイムスケール(1~10億年)に関して形成されて、大きいHに富んだ大気を開発するであろうという可能性を調べます。 これらの惑星の内部の中で、高気圧が CH4 をエタン、ブタン、あるいはダイヤモンドに換えて、そして H2 をリリースします。 内部構造の基本的な物理学を獲得する単純化されたモデルを使って、我々は大気の物性がマントルから H2 の 流出 に依存することを示します。 この 流出 がいつですか。 1010 molec センチメートル - 2つのs - 1、いっそう上回ってガスを散布された大気はベースの圧力があります。 1つのバー。 より大きい流出がベースの圧力が103 - 104のバー - に接近するかもしれない本質的な雰囲気をもたらします。 どんな圧力ででも、これらの惑星、2.4 - 3gセンチメートル - 3、の平均密度は天王星と海王星の平均密度、1.3 - 1.6gセンチメートル - 3よりずっと大きいです。 それで、観察が原始のH / He-rich の雰囲気を持った9が protosolar 星雲から加えた、そして雰囲気を持ったものがコアからいっそう上回ってガスを散布した惑星を区別することができます。
1.イントロダクション
太陽(2016年トルヒーヨ&シェパード2014; Batygin &ブラウン2016年;ブラウン& Batygin 2016;シェパード&トルヒーヨ)から数百の AU の距離において大きい惑星の可能性についての非常に多くの推測が最近ありました。 もしこの惑星が (i) 内部の太陽系の、そして (ii) 急速に十分にできるなら(. 1 - 10 Myr) 原始太陽系星雲からの水素とヘリウムを捕えるために、それはおそらく氷ジャイアント天王星と海王星に類似している作文を持つであろう. 大気の構造のために冷却の歴史と予測を得ることはそれから氷巨大惑星(ランデ& Mordasini 2016;ギンズブルクおよびその他。を発展させられたモデルの拡張に頼るかもしれません 2016; Fortney およびその他。 2016).


代わりのモデルで、氷で覆われた Planet 9が本来の場所にできます(ケニヨン&ブロムリー2016)。 予想された長い成長時(1~3億年)の間、 Planet 9はそれから金持ちが単に氷のような 微惑星 で構成されて最大に接地する激しやすい - です。 原始太陽系星雲から加えられた取るに足りない水素あるいはヘリウムで、どんな大気でも内部からいっそう上回ってガスを散布されなければならないでしょう。
氷で覆われた Planet 9の大気の構造を予測することは冷却の歴史のためにニューモデルを必要とします。 (i) 最高と低気圧の結晶構造がマントルを着て形成した大気中にいっそう上回ってむだ話をすることができる化学種のアイデンティティーと、それらの対応する 流束 が強く依存する水に富んだ超地球のショーの研究、 (ii) 共に流れるような、そして堅実な段階、 (iii) マントル力学の細部と (iv) 地表と大気の 相互作用での 溶解度 (リーバイおよびその他。 2013;リーバイおよびその他。 2014).
このペーパーの目的は250 - 太陽の式星からの750 AU - で氷で覆われた超アースの大気のための基本的なモデルを組み立てることです。 それが増して、そして進展するとき、惑星の構造の変更の後に続く自己 - 一貫したモデルを発展させることはこの研究のスコープを越えて主要な保証です。 その代わりに、我々はより小さい、いっそう処理しやすい小片の中に問題を壊します、そしてそのそれぞれは問題の異なった局面を取り扱うよう意図されます。
セクション2で、我々はレートがこのケースに待っていた堆積を確立するケニヨン&ブロムリー(2016年)のモデルに対する結果を要約します。 セクション3で我々はマラマッド& Prialnik (2016年)から改変されたモデルを使って惑星の中に温度プロフィールを見積もるためにこの付加物レートを応用します。 この計算で得られる高温は岩コアと氷殻に惑星の大部分が区別をつけることを意味します。 この結果が確立されているという状態で、我々はモデルが Helled およびその他の仕事から改変した構造を使います。 国家のいっそう注意深い方程式を使って、そして明示的にメタンの圧力分離と水素のリリースを可能にする(2015)。 この分析は惑星で水素貯水池の見積もりをもたらします。
セクション4で、我々は水に富んだ超アースを取り巻いている第二のいっそう上回って毒ガスを散布された大気で水素の豊富を数量化します。
この分析は数百のバーのプレッシャーで1以下のバーのプレッシャーを持っている薄い大気から濃い大気に及ぶまことしやかな結果を示唆します。 セクション5で我々は構造のこの範囲を氷大手のために予想されたそれらと比較して、水素に予想される豊富がメタンの比率であると思って、2つの可能性を区別することができる観察を論じて、そして我々のアプローチへの可能な改良を概説します。
我々は短い要約でセクション6で結論します。

図1. - 750 AU においての氷で覆われた惑星の進化. 上のパネル:1人(すみれ色のカーブ)との計算の時間、2(緑のカーブ)と1センチの小石の海から増している4つの(オレンジ色のカーブ)100 km オブジェクトの機能としての最も大きいオブジェクトの大量。 より低いパネル:上のパネルのように付加物のために、最も大きいオブジェクトに評価されていてください。

図2. - 惑星のおよその最初の身体上の、そして熱の構造の具体例.

ジャンル:
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