CO autoescudo como el origen de las anomalías de isótopos de oxígeno en la nebulosa solar temprana

Área de la Ciencia:

• Cosmoquímica es la cosmoquímica.
• Ciencias planetarias Ciencias planetarias.
• La astroquímica es astroquímica.

Sus antecedentes:

• Las inclusiones ricas en calcio y aluminio (CAI) en los meteoritos exhiben abundancias inusuales de isótopos de oxígeno (17O y 18O casi igualmente fraccionados en relación con 16O).
• Los mecanismos tradicionales de fraccionamiento dependientes de la masa no logran explicar estas anomalías isotópicas observadas.
• Las hipótesis anteriores, como la entrada de supernova o la fraccionamiento dependiente de simetría, carecen de pruebas suficientes o enfrentan desafíos teóricos.

Objetivo del estudio:

• Investigar el mecanismo responsable de la fraccionamiento único de isótopos de oxígeno observado en los CAI.
• Para modelar la fotodisociación del monóxido de carbono (CO) como una fuente potencial de esta fraccionamiento.
• Determinar las condiciones bajo las cuales la fotodisociación del CO podría producir las firmas isotópicas observadas en la nebulosa solar temprana.

Principales métodos:

• Cálculos dependientes del tiempo de la fotodisociación de CO en un modelo de nebulosa turbulenta.
• Las simulaciones incorporan un campo de radiación ultravioleta lejana (FUV) de aproximadamente 10^3 veces la intensidad del medio interestelar.
• Modelado de la región más fría de la superficie del disco protoplanetario.

Principales resultados:

• La fotodissociación de CO en la superficie más fría e irradiada de una nebulosa turbulenta puede conducir a una fraccionamiento significativo de isótopos de oxígeno.
• Un flujo FUV comparable al de una estrella cercana de tipo O o B (dentro de ~1 pc) puede lograr esta fraccionamiento en ~10^5 años.
• El modelo predice el enriquecimiento de 17O y 18O en agua (H2O) en decenas de por ciento en relación con el CO en los discos protoplanetarios irradiados.

Conclusiones:

• La fotodisociación selectiva por isótopos del CO es un mecanismo viable que explica las anomalías de los isótopos de oxígeno en las IAC.
• La nebulosa solar temprana probablemente experimentó una intensa irradiación FUV, posiblemente de una estrella masiva cercana.
• Este proceso tiene implicaciones para la composición isotópica inicial del agua y otras moléculas en los discos protoplanetarios, afectando la composición de los planetas nacientes.