A radiative heating model for chondrule and chondrite formation
A radiative heating model for chondrule and chondrite formation
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球粒和球粒陨石形成的辐射加热模型
DOI：
10.1016/j.icarus.2019.03.039
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
3.2
通讯作者：
Greenwood, James P.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Herbst, William;Greenwood, James P.
我们提出，球粒和球粒陨石是在一次短暂的辐射加热事件中一起形成的，该辐射加热事件是由一个小型（米到公里尺度）的原始星子（SPP）与一个大型（100公里尺度）分化星子（LDP）表面的白炽熔岩近距离相遇引起的。在我们的设想中，根据互补性和簇状球粒陨石的约束，球粒陨石石化与球粒形成同时通过热等静压（HIP）发生。在 t=0 附近形成的 LDP 热模型预测，将会有一个非常狭窄的时间窗口，与球粒形成时期一致，在此期间地壳足够薄，足以因撞击、火山作用和/或地壳沉没而频繁破裂，将热岩浆释放到其表面。我们计算的加热曲线比星云模型的“快速加热”特征更加平缓和对称，但符合实验岩石学的约束。 SPP 本身可能是球粒观测所需的过量 O、Na 和 Si 蒸气压（与太阳星云环境相比）的来源。实验室实验表明，贫 FeO 斑状橄榄石球粒是体积最大的球粒类型，可以使用“飞越”模型预测的加热和冷却曲线来制造。如果球粒是球粒陨石岩化的副产品，那么它们在充分岩化的球粒陨石材料中的高体积丰度并不能证明它们曾经在太阳系内广泛存在。相对罕见的事件，例如这里模拟的飞越事件，可以解释它们在陨石记录中的丰富程度。
We propose that chondrules and chondrites formed together during a brief radiative heating event caused by the close encounter of a small (m to km-scale), primitive planetesimal (SPP) with incandescent lava on the surface of a large (100 km-scale) differentiated planetesimal (LDP). In our scenario, chondrite lithification occurs by hot isostatic pressing (HIP) simultaneously with chondrule formation, in accordance with the constraints of complementarity and cluster chondrites. Thermal models of LDPs formed neart= 0 predict that there will be a very narrow window of time, coincident with the chondrule formation epoch, during which crusts are thin enough to frequently rupture by impact, volcanism and/or crustal foundering, releasing hot magma to their surfaces. The heating curves we calculate are more gradual and symmetric than the “flash heating” characteristic of nebular models, but in agreement with the constraints of experimental petrology. The SPP itself is a plausible source of the excess O, Na and Si vapor pressure (compared to a solar nebula environment) that is required by chondrule observations. Laboratory experiments demonstrate that FeO-poor porphyritic olivine chondrules, the most voluminous type of chondrule, can be made using heating and cooling curves predicted by the “flyby” model. If chondrules are a by-product of chondrite lithification, then their high volume abundance within well-lithified chondritic material is not evidence that they were once widespread within the Solar System. Relatively rare events, such as the flybys modeled here, could account for their abundance in the meteorite record.
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