Aller au contenu principal
Accès ouvert déclaré 2025 article

Dust Recycling and Icy Volatile Enhancement (DRIVE): A Novel Method of Volatile Enrichment in Cold Giant Planets

4Citations signalées, ce qui n’est pas une note de qualité
4Institutions déclarées
2Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : us, it. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Abstract Giant planet atmospheres are thought to reflect the gas phase composition of the disk when and where they formed. However, these atmospheres may also be polluted via solid accretion or ice sublimation in the disk. Here, we propose a novel mechanism for enriching the atmospheres of these giant planets with volatiles via pebble drift, fragmentation, and ice sublimation. We use a combination of 3D hydrodynamic simulations, radiative transfer, and particle tracking to follow the trajectories and resulting temperatures of solids in a disk containing an embedded planet forming outside the CO snowline. We show that small dust can become entrained in the meridional flows created by the giant planet and advected above the disk midplane where temperatures are well above the sublimation temperature of CO. This transport of small grains occurs over 10 kyr timescales, with individual micron-sized grains cycling between the midplane and surface of the disk multiple times throughout the planetary accretion stage. We find that this stirring of dust results in sublimation of CO gas above the snow surface in the dust trap created exterior to the giant planet, leading to supersolar CO abundances in the pressure bump. This mechanism of dust recycling and icy volatile enrichment in cold giant planets, which we call the DRIVE effect, may explain the enhanced metallicities of both wide-separation exoplanets and Jupiter in our own solar system.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Dust Recycling and Icy Volatile Enhancement (DRIVE): A Novel Method of Volatile Enrichment in Cold Giant Planets
Date Crossref
25/11/2025
Éditeur
American Astronomical Society
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

Astrophysics and Star Formation StudiesStellar, planetary, and galactic studiesAstronomy and Astrophysical Research

BNTIC News n’est pas le producteur de ces données. Les publications sont interrogées à la demande dans Crossref, OpenAIRE, DOAJ, Europe PMC, HAL, DataCite, AfricArXiv, ROR et la Banque mondiale, sans clé d’accès. OpenAlex reste optionnel. Aucun service payant n’est nécessaire et aucune donnée externe n’est enregistrée en base. Consulter les sources et leurs limites.