类地行星大型撞击中撞击体核物质的分布

对年轻岩石行星的大型撞击可能会改变其成分，在其表面创造高度还原的条件，并将高度亲铁金属重新引入其地幔。这些过程的关键在于撞击体化学还原的核物质（金属铁）的可用性。因此，限制有多少撞击体核心仍可被行星地幔/表面获取、有多少被隔离到其核心，以及有多少逃逸，是非常重要的。在这里，我们使用冲击物理代码iSALE对此类撞击场景进行3D模拟，以确定撞击体铁的命运。iSALE对材料强度的包含对于捕捉行星固体和流体成分的行为至关重要，从而表征铁向核心的隔离。我们发现，吸积到行星核心（$f_{core}$）或逃逸（$f_{esc}$）的撞击体核物质质量分数可以很容易地参数化为修正比撞击能的函数，且在广泛的撞击中$f_{core} > f_{esc}$。这些结果不同于未包含材料强度的先前工作。我们的工作表明，大型撞击可以将大量还原性撞击体核物质置于年轻岩石行星的地幔中。因此，撞击产生的还原性大气对于此类世界可能是常见的。然而，通过逃逸和隔离到行星核心，大部分撞击体核心可能在地球化学上对行星地幔隐藏。因此，基于地幔亲铁元素丰度对行星晚期轰击的地球化学估计可能被低估。