¿Puede existir una línea de escarcha alrededor de un protoplaneta?

La línea Frost es el borde que marca dónde los volátiles como el agua, el metano, el amoníaco, etc. (comúnmente denominados "hielo") pueden condensarse en granos sólidos en el disco protoplanetario alrededor de una protoestrella en formación. Más allá de este borde, estos hielos forman una parte importante de cualquier cuerpo planetario fusionado (como las muchas lunas heladas de los gigantes gaseosos), mientras que dentro de este borde, los cuerpos que se forman son principalmente rocosos (los cuatro planetas terrestres, Mercurio, Venus, la Tierra , Marte).

¿Puede existir tal línea de escarcha en el disco de acreción alrededor de un gigante de gas caliente como un proto-Júpiter?

Algunas pruebas claras de esto: las cuatro lunas galileanas de Júpiter son de tamaños similares y siguen una tendencia clara desde el interior hacia el exterior:

  • Io: Mayormente roca de silicato y sulfuro de hierro. La densidad es 3.5 gramo / C metro 3 .
  • Europa: En su mayoría roca de silicato con una capa estimada de ~100 km de hielo/agua. 3 gramo / C metro 3 .
  • Ganímedes: Silicato con una capa estimada de ~800 km de hielo/agua. 1.9 gramo / C metro 3 .
  • Calisto: Aproximadamente 50% de hielo. 1.83 gramo / C metro 3 .

Fuente: Principalmente artículos en Wikipedia

Ahora bien, existen otros mecanismos por los cuales los hielos pueden perderse desproporcionadamente en Io, principalmente a través de su vulcanismo extremo. Pero esto no necesariamente explica la tendencia que se observa en las otras lunas.

Para ser específico, no estoy preguntando si una línea de escarcha protoplanetaria es responsable de la distribución de elementos en las lunas de Júpiter, simplemente si tal línea de escarcha puede existir y contribuir a la distribución de elementos observada .

Respuestas (1)

Sí pueden existir. Se ha estudiado el efecto de las líneas de hielo en los discos circunplanetarios; véase, por ejemplo, Heller & Pudritz (2015) , quienes proponen que las líneas de hielo pueden actuar como una barrera que evita que las lunas se pierdan como resultado de la migración hacia el interior de tipo I.