Abundancia de carbono 𝑓𝑐, es decir, la fracción de masa de carbono refractario, en algunos cuerpos del sistema solar y su distancia heliocéntrica. En los ejes horizontales, el ancho de las cajas representa las regiones de formación esperadas de los objetos individuales. Para las condritas, la altura vertical de las cajas representa la distribución de los valores medidos dentro de las clases individuales. Para otros objetos, la altura vertical representa incertidumbres en la fracción de carbono esperada. Para la Tierra a granel, mostramos estimaciones basadas en modelos geoquímicos detallados en gris oscuro y los posibles límites superiores en gris claro. Además, mostramos estimaciones para Bulk Silicate Earth (BSE), es decir, el manto y la corteza de la Tierra sin el núcleo, y dos cometas, 67P/Churyumov-Gerasimenko y 1P/Halley. A modo de comparación, se suman los valores del Sol y el ISM. Consulte las secciones 2 y 3.1 para obtener más explicaciones y referencias. — astro-ph.EP
La Tierra y otros objetos rocosos en el sistema solar interior tienen menos carbono en comparación con los objetos en el sistema solar exterior, el Sol o el ISM.
Se cree que esto es el resultado de la eliminación selectiva de carbono refractario del material circunestelar primordial. En este trabajo estudiamos la liberación irreversible de carbono al medio gaseoso mediante fotólisis y pirólisis de materiales carbonosos refractarios durante la fase de disco del sistema solar primitivo.
Resolvemos analíticamente la ecuación de advección unidimensional y derivamos una expresión explícita que describe el agotamiento de la materia carbonosa en los sólidos bajo la influencia del transporte radial y vertical. Encontramos que los dos mecanismos de agotamiento individualmente no logran reproducir las abundancias del sistema solar en condiciones típicas. Si bien el transporte radial solo limita marginalmente la fotodescomposición, es el transporte vertical ineficiente el que limita el agotamiento del carbono en estas condiciones. Mostramos explícitamente que un aumento en la eficiencia de la mezcla vertical y/o un aumento en el volumen del disco directamente irradiado promueve el agotamiento del carbono. La descomposición térmica requiere un disco interno caliente (> 500 K) más allá de 3 AU para agotar la región de formación de la Tierra y la condrita.
Encontramos explosiones de tipo FU Ori para producir estas condiciones tales que se agotan los compuestos moderadamente refractarios. Sin embargo, tales explosiones probablemente no agotan los compuestos carbonosos más refractarios más allá de la región más interna del disco. Por lo tanto, la abundancia de carbono refractario a 1 UA generalmente no alcanza los niveles terrestres. Sin embargo, bajo condiciones específicas, encontramos fotólisis y pirólisis combinadas para reproducir las abundancias del sistema solar.
Fabian Binkert, Til Birnstiel
Comentarios: Aceptado para publicación en MNRAS
Materias: Astrofísica terrestre y planetaria (astro-ph.EP)
Citar como: arXiv:2301.05706 [astro-ph.EP] (o arXiv:2301.05706v1 [astro-ph.EP] para este lanzamiento)
https://doi.org/10.48550/arXiv.2301.05706
Enfócate para aprender más
Historial de envíos
Por: Fabián Binkert
[v1] Vie 13 de enero de 2023 6:59:33 p. m. UTC (5700 KB)
https://arxiv.org/abs/2301.05706
Astrobiología, Astroquímica
También te puede interesar
-
Los astrónomos descubren 454 nuevos asteroides en el cinturón principal
-
Los biólogos moleculares han descifrado el código de la formina
-
La NASA Juno ve un lago de lava liso como el cristal en la luna Io de Júpiter
-
Llame a fotógrafos y astrónomos de Wicklow para obtener fotografías extraordinarias
-
Cómo el pensamiento visuoespacial mejora la comprensión de la química | Noticias