凝聚与地球的挥发性趋势
地球与行星天体物理
2024-11-07 v2 地球物理
摘要
本文描述了元素的凝聚过程，并利用凝聚温度（Tcond）来解释地球的挥发性趋势。主要观点包括：（1）列出所有天然元素和 Pu 在 1e-2 至 1e-8 bar 压力下太阳组成物质的更新后的 50% Tcond。（2）Tcond 主要由凝聚反应的吉布斯自由能控制，也由元素（化合物）在溶液中凝聚时的理想混合吉布斯自由能控制。非理想溶液（活度系数不等于 1）的吉布斯自由能变化是次要效应。（3）从质量守恒和化学热力学考虑推导出 Tcond 与凝聚分数之间的理论正确关系。（4）每个元素每 1/T 的最大凝聚量位于该元素的逻辑（S 型）曲线的拐点处，该拐点也位于（或接近）50% Tcond 处。（5）归一化元素丰度与 50% Tcond 的关系图（挥发性趋势图）是由于挥发性导致的元素分馏的定性指标。（6）CM、CO、CV、CR、H、L、LL、EH、EL 陨石中平均元素丰度的挥发性趋势图显示中等挥发性和高挥发性元素具有不同趋势，可能呈线性、阶梯函数或平台状。比较 CM 和 CV 陨石的三组丰度数据表明趋势取决于所绘制的元素、使用的数据源和考虑的温度范围。（7）综述了碳质陨石和地球中挥发性元素亏损的可能机制。（8）讨论了块状硅酸盐地球中挥发性元素丰度的可能影响。
引用
@article{arxiv.2411.01362,
title = {Condensation and the Volatility Trend of the Earth},
author = {Katharina Lodders and Bruce Fegley and Klaus Mezger and Denton Ebel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.01362},
year = {2024}
}
备注
50 pages, 1 table, 15 figures. Preprint submitted to Space Science Reviews October 2024