通过多阶段核形成模拟约束火星起源
地球与行星天体物理
2023-05-10 v1
摘要
同时建模太阳系吸积的天体物理学并复现多于一颗内类地行星的地幔化学，仍是一个难以达成的目标。此处，我们基于 Rubie 等人（2011,2015）的多阶段核-幔分异模型，追踪各类 Grand Tack 形成模拟中地球与火星的形成与组成。先前研究表明，为重建地球地幔组成，其须先由还原态（富 Fe 金属、贫 O）构建块生长，再由愈发氧化（富 FeO）的物质生长。当盘中存氧化梯度以致最内固体为还原态、而更大日心距处物质愈发氧化时，该吸积化学发生。针对一组 Grand Tack 模拟，我们探究地球与火星能否由同一氧化梯度同时产生。我们的模型未找到可同时复现地球与火星地幔组成的氧化梯度。因其小质量与快速形成，类火星行星的形成史具高度随机性，降低了任意给定实现中与产地球氧化梯度相容的可能性。为调和类火星行星的吸积史与理想化学同产地球盘的氧化梯度，我们确定了在产地球盘中火星必须形成之处。我们发现，火星地幔的富 FeO 组成要求火星构建块须起源于 1.0 天文单位（AU）以外。
引用
@article{arxiv.2304.11236,
title = {Constraining the Origin of Mars via Simulations of Multi-Stage Core Formation},
author = {Gabriel Nathan and David C. Rubie and Seth A. Jacobson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.11236},
year = {2023}
}
备注
20 pages, 7 figures, Accepted for publication at ICARUS 04/2023