撞击诱导的大气-地幔交换决定了原始地球类的挥发性元素比值
地球与行星天体物理
2022-08-31 v1
摘要
传统行星形成理论表明，球粒陨石物质将碳 (C)、氮 (N)、氢 (H) 等关键大气与水圈元素输送到原始地球。然而，近期测量凸显了类地母体与假想行星构建块之间的显著元素比值差异。本文提出一个地球及类地行星吸积过程中的挥发性演化模型。我们的模型包含撞击损失、大气-地幔交换，以及由动力学建模结果计算得到的吸积与脱气的时间依赖效应。通过探索广泛的星子性质（即尺寸与成分）以及由 N 体吸积模拟给出的撞击历史，我们发现尽管 CNH 分馏程度具有内在随机性，但 C/N 与 C/H 比值的演化可追溯到原行星与撞击体的某些性质。有趣的是，我们的大多数类地行星获得了超球粒陨石的最终 C/N 比值，这意味着类地行星上的挥发性元素比值由输送、大气烧蚀与地幔脱气之间的复杂相互作用所驱动。
引用
@article{arxiv.2207.13087,
title = {Impact Induced Atmosphere-Mantle Exchange Sets the Volatile Elemental Ratios on Primitive Earths},
author = {Howard Chen and Seth A. Jacobson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.13087},
year = {2022}
}
备注
24 pages, 10 figures, 3 tables; accepted to Earth and Planetary Science Letters