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木星对火星与地球构建块的影响

地球与行星天体物理 2019-04-10 v1

摘要

放射性测年表明,火星在太阳系形成的最初约4 Myr内吸积,这与木星的形成及可能的迁移相吻合。在原行星盘中的星云气体仍然存在时,木星可能向内迁移,并在距太阳1.5 AU处与土星处于3:2共振而被锚定。这一迁移激发了内太阳系的行星构建块,导致广泛的混合与星子移除。在此我们评估火星构建块的可能性质,特别关注其生长如何受木星形成与迁移的影响。我们结合动力学模拟与同位素混合模型,追踪具有不同金属亲和力的元素的吸积。动力学模拟显示,由于普通球粒陨石(OC)星子的丢失,木星迁移使得地球与火星吸积的晚期阶段由顽火辉石球粒陨石(EC)型物质主导。我们对SNC陨石现有同位素数据的分析表明,火星按质量计约由68%39+0^{+0}_{-39} EC + 32%0+35^{+35}_{-0} OC组成(2σ)。巨大的不确定性表明,火星样品的同位素分析在大多数情况下过于不精确,无法明确检验模型预测;特别是,火星在其形成史后期是否以EC物质为主吸积仍不确定。由于火星胚胎所展现的动力学路径极为多样,动力学模拟同样无法对其吸积史给出确定性约束。本工作呼吁对SNC陨石中亲铁元素(最显著为Ni、Mo和Ru)的同位素异常进行新的测量,以约束火星的吸积史及其形成位置。

关键词

引用

@article{arxiv.1805.09449,
  title  = {Jupiter's influence on the building blocks of Mars and Earth},
  author = {R. Brasser and N. Dauphas and S. J. Mojzsis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1805.09449},
  year   = {2019}
}

备注

Accepted for publication in GRL