球粒陨石与 chondrite 形成的辐射加热模型
地球与行星天体物理
2019-04-24 v1
摘要
我们提出,球粒陨石(chondrules)与 chondrite 是在一次短暂的辐射加热事件中共同形成的,该事件由一个小尺度(米至千米级)原始星子(SPP)与大尺度(100 千米级)分异星子(LDP)表面炽热熔岩的近距离相遇所引发。在我们的情景中,chondrite 的岩化通过热等静压(HIP)与球粒形成同时发生,符合互补性与簇状球粒陨石的约束条件。对 t=0 附近形成的 LDP 的热模型预测,存在一个非常窄的时间窗口,与球粒形成期重合,在此期间地壳足够薄,可频繁因撞击、火山活动及/或地壳沉陷而破裂,将高温岩浆释放至表面。我们计算的加热曲线比星云模型典型的“闪热”更为平缓且对称,但与实验岩石学的约束一致。SPP 本身是球粒观测所需的过量 O、Na 和 Si 蒸气压(相较于太阳星云环境)的一个合理来源。实验室实验表明,利用“飞掠”模型预测的加热与冷却曲线,可制得 FeO 贫化的斑状橄榄石球粒——体积占比最大的球粒类型。若球粒是 chondrite 岩化的副产物,那么它们在完好岩化的球粒物质中的高体积丰度,并不能作为它们曾广泛分布于太阳系内的证据。诸如本文所建模拟的飞掠等相对罕见事件,足以解释其在陨石记录中的丰度。
引用
@article{arxiv.1903.12224,
title = {A Radiative Heating Model for Chondrule and Chondrite Formation},
author = {William Herbst and James P. Greenwood},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.12224},
year = {2019}
}
备注
Accepted for publication in Icarus