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球粒陨石基质边初始内部结构对尘埃粒径分布的依赖性

地球与行星天体物理 2022-01-19 v1 地球物理

摘要

球粒陨石中的粗粒物体(如球粒和富钙铝包体)大多被细粒边(FGRs)所包裹。FGRs 可在湍流星云中自由漂浮的球粒表面形成,其中也发生尘埃聚集。先前的研究报道,吸积到球粒上的尘埃群体的形态影响 FGRs 的初始结构。研究表明,若单体颗粒吸积到球粒上,较小的颗粒倾向于在球粒表面附近累积,FGRs 表现出从底到顶的粒径粗化。然而,该研究未考虑尘埃聚集体随时间增长对 FGRs 形成的影响。在本研究中,我们计算了多分散单体颗粒的聚集及其向球粒的吸积。可识别出尘埃聚集的以下两个不同阶段:单体聚集阶段和类 BCCA 阶段。在单体聚集阶段,当平均聚集体尺寸达到单体尺寸时,单体颗粒被并入聚集体。在类 BCCA 阶段,聚集体以类似于单尺寸单体颗粒的方式分形演化。基于先前研究的结果,我们获得了球粒获得具有某些球粒陨石中观测到的粒径粗化的单体吸积 FGRs 的必要条件。在与星际介质(ISM)相似粒径分布的情况下,单体吸积广泛需要最大粒径 >> 11 μ\mum(α\alpha << 10310^{-3}),而如果星云中的湍流强度极弱(α\alpha << 10510^{-5}),则需要最大粒径 \sim 1010 μ\mum。与 ISM 相比在较大颗粒中具有更大质量分数的单体尺寸分布,可能是有效粒径粗化所必需的。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.08564,
  title  = {Dependence of the initial internal structure of chondrule rim on dust size distribution},
  author = {Hiroaki Kaneko and Sota Arakawa and Taishi Nakamoto},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.08564},
  year   = {2022}
}

备注

56 pages, 20 figures, 6 tables. Accepted for publication in Icarus