撞击产生的硅酸盐熔体-蒸气碎片盘的化学性质
地球与行星天体物理
2015-06-15 v1
摘要
在月球起源的巨撞击理论中，月球由撞击抛射到地球轨道盘中的物质形成。本文报告了此类撞击产生的行星碎片盘的硅酸盐熔体-蒸气平衡化学模型的初步结果。为了模拟两相（熔体+蒸气）盘的化学行为，我们计算了2000至4000 K温度范围内与熔融硅酸盐平衡的蒸气的温度依赖压力和化学组成。我们考虑了元素O、Na、K、Fe、Si、Mg、Ca、Al、Ti和Zn，针对一系列块状硅酸盐组成（地球、月球、火星、辉石无球粒陨石母体、斜长辉石无球粒陨石和顽火辉石无球粒陨石）。通常，盘大气在较低温度（<3000 K）下以Na、Zn和O2为主，在较高温度下以SiO、O2和O为主。高温化学性质对任何硅酸盐熔体组成都是一致的，因此我们预期丰富的SiO、O2和O是热的、撞击产生的碎片盘的共同特征。此外，饱和硅酸盐蒸气具有高度氧化性，其氧逸度（fO2）值（以及H2O/H2和CO2/CO比值）比太阳组成气体高出几个数量级。对于任何硅酸盐组成，盘大气中均发现高fO2值，因为氧是岩石中最丰富的元素。因此，我们预期高氧逸度是由岩石行星碰撞产生的任何硅酸盐熔体-蒸气盘的普遍特征。
引用
@article{arxiv.1303.3905,
title = {Chemistry of Impact-Generated Silicate Melt-Vapor Debris Disks},
author = {Channon Visscher and Bruce Fegley,},
journal= {arXiv preprint arXiv:1303.3905},
year = {2015}
}
备注
6 pages, 4 figures, 2 tables, accepted for publication in ApJ Letters