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星子循环过程中的撞击溅射球粒形成

地球与行星天体物理 2017-11-29 v1 地球物理

摘要

球粒是球粒陨石的主要体硅酸盐组分,起源于太阳诞生后第一百万年内的高能局域过程。迄今为止,一个在天体物理上自洽、并能解释主要化学、同位素与结构特征的球粒形成情景仍难以确立。在此,我们考察由星子碰撞形成球粒的可能性。我们表明,具有内部岩浆洋的剧烈熔融天体迅速实现化学平衡与物理分异。因此,此类天体间的碰撞作用会产生类球粒但属玄武质的球状体,而陨石记录中并未观测到这类物体。这种与预期动力学相互作用的不符,暗示我们对原行星盘阶段行星生长机制的理解尚不完整。为解决这一难题,我们通过将陨石记录解释为经历反复碰撞与再吸积循环的星子的撞击生成代用指标,来考察球粒的观测化学与同位素特征如何约束吸积中球粒陨石母体天体的动力学环境。利用耦合的演化-碰撞模型,我们证明,供给小行星主带的绝大多数碰撞碎屑必然来自最大程度上仅部分熔融的星子。因此,球粒陨石母体天体的前体要么主要由来自亚标准铝-26储库的较小天体形成,要么碰撞破坏机制足够高效,能在星子达到岩浆洋阶段之前将其粉碎。最后,我们勾勒了参数空间中使星子碰撞形成球粒与陨石记录相调和的窗口,以及我们的结果如何用于进一步约束早期太阳系动力学。

关键词

引用

@article{arxiv.1711.02103,
  title  = {Impact splash chondrule formation during planetesimal recycling},
  author = {Tim Lichtenberg and Gregor J. Golabek and Cornelis P. Dullemond and Maria Schönbächler and Taras V. Gerya and Michael R. Meyer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1711.02103},
  year   = {2017}
}

备注

20 pages, 11 figures, 2 tables; accepted for publication in Icarus; associated blog article at goo.gl/5bDqGC