月球喷发脱气过程中瞬时大气存在的证据
地球与行星天体物理
2020-10-16 v1
摘要
月球由巨型撞击形成后的事件被认为导致了挥发性物质耗竭以及中等挥发性元素（MVE）同位素的质量依赖分馏。围绕这一事件的详细过程与条件仍不清楚，且尚未有统一所有挥发性元素与化合物的单一模型。利用现有数据（包括 8 个月球样品的新 Zn 同位素数据），我们证明月球中 MVE 的同位素分馏最好由非理想瑞利蒸馏描述，其分馏因子接近使用蒸发同位体（isotopologue）的约化质量所对应的 {\alpha}。经这些计算，当月球 MVE 同位素数据以普通球粒陨石或顽火辉石球粒陨石（{\Delta}Moon-OC,EC）而非整体硅酸盐地球（BSE）成分归一化时，可获得与数据的最佳拟合。该分析进一步表明，基于月球岩石的 S 同位素组成，形成月球的母体不可能将 S 分配至其核心。{\Delta}Moon-OC,EC 与建模的非理想瑞利分馏之间的最佳拟合由一条斜率定义，对应 90 ± 4 % 的饱和指数。相比之下，较老的高地岩套对应 75 ± 2 % 的饱和指数，表明月海玄武岩喷发期间气相压力更高。这提供了首个切实证据：至少在 38 亿至 30 亿年前，月球在月海玄武岩喷发事件期间被一层稀薄大气所笼罩，并意味着 MVE 同位素分馏主要发生在月球吸积之后。
引用
@article{arxiv.2010.07589,
title = {Evidence for transient atmospheres during eruptive outgassing on the Moon},
author = {Elishevah van Kooten and Frédéric Moynier and James Day},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.07589},
year = {2020}
}
备注
Accepted, preprint