Формирование планеты с ртутным ядром

Основываясь на этом вопросе о магнитосфере планеты с прочным ртутным ядром, какая протопланетная среда требуется для формирования планеты с ртутным ядром? В частности, я ищу начальные условия для протопланетного диска с точки зрения элементного состава, а не процесса образования планет из этого диска. Предположим, что звезда сформировалась и достаточно стабильна, чтобы поддерживать формирование планет.

Подробности о составе/формировании коры и подробности жизни на такой планете выходят за рамки. Кроме того, если эта планета окажется частично состоящей из золота, это тоже будет интересно. Предположите, если хотите, но это не обязательно.

Земля частично состоит из золота.

Ответы (1)

Вам нужен холодный диск.

Ртуть является примером летучего вещества , что для наших целей означает, что она существует в твердом состоянии только при очень низких температурах. Один тезис ( Funk (2015) ) классифицирует его как «умеренно летучий» (таблица 1.1), также отмечая, что его температура конденсации 50% , Т с 1 , меньше, чем у серы. На самом деле это около 250 К. Это очень, очень, очень мало. Графическое сравнение см. на рис. 2 в Albarede (2009) .

Поэтому содержание Меркурия в центре протопланетного диска было очень низким ( Эволюция Земли и ее климата , стр. 64). Дело в том, что именно там формируются планеты земной группы — внутри линии замерзания (хотя внутри линии замерзания должны быть области, где ртуть все еще может конденсироваться). Конечно, там есть некоторое количество ртути — в конце концов, она есть у нас на Земле, и часть ее, вероятно, образовалась вместе с планетой, — но ее недостаточно для создания всего планетарного ядра.

Поэтому вам нужен действительно холодный планетарный диск. HL Tauri представляется возможным. Карраско-Гонсалес и др. (2016) нашли температуру 70 - 140  К в 10 а.е. Учитывая, что температуры в дисках примерно подчиняются степенному закону 2

Т ( р ) "=" Т ( р о ) ( р р о ) д
и д "=" 0,5 - 0,6 , то если мы возьмем нижнюю границу температуры, то найдем, что Т ( 1  АС ) , например, может быть 221  К , который, казалось бы, работает. Ртути еще может не хватить для образования целого ядра, но надеяться можно.


1 Т с температура, при которой конденсируется 50 % всей ртути.
2 В общем, диски вокруг солнцеподобных звезд подчиняются степенному закону

Т ( р ) ( р 1  АС ) д ( М * М )
где М * масса звезды и д > 0 . Константа пропорциональности, вероятно, находится где-то в диапазоне 200 - 300  К ; эти слайды дают это как 280  К .