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月亮上的水提高了它的起源故事的问题

2021-08-05 09:50:15来源:

这是惊人的差异可以做些什么。

当一个物体与仍然形成的原型地球相撞时,月亮在大约4.4和45亿年之间形成。这种影响产生了一种热和部分蒸发的材料,这些材料围绕婴儿行星旋转,最终冷却和压缩到月球上。

多年来,科学家认为,在从水分子的碰撞氢的后果和具有低沸腾温度的其他元素的情况下,从盘上逸出并损失了空间的“挥发性元件”。这将导致干燥和挥发性的元素枯竭的月亮,似乎与上一次月球样本分析一致。

但是持续关于月球化学的研究揭示它可能比最初认为潮湿,这提出了关于这个起源故事的某些方面的问题。


视频仿真显示了月球形成的规范模型,其中原型地球被4.4之间的火星大小对象击中。和45亿年前。视频及以上屏幕截图是由Miki Nakajima和Dave Stevenson提供的。

“这仍然是一个积极研究的一个领域,因此科学家们,包括我们的陆地磁性员工科学家埃里克·哈利以及许多其他卡内基同事和校友,都是弄清楚了多少水月亮。这是一个非常重要的挑战性问题,据说我们对历史和海水的历史和分配有限的知识,“Carnegie的Miki Nakajima曾与Caltech的Dave Stevenson一起出发,以确定是否需要普遍的月亮形成理论被调整以考虑最近的较高估计的月球水量。

该工作由地球和行星科学信件发布。

他们创建了详细的模型,以确定现有的现有型碰撞的理论是否可以解释湿的月亮,仍然耗尽的其他挥发性元素,如钾和钠。

它们建模了不同的温度条件和变形盘的水丰度。在较高的温度下,它们的磁盘由硅酸盐蒸气占主导地位,该蒸气从原始地球和冲击器的罩中蒸发,具有与水分离的相对较小的氢。在较低的温度下,它们的盘用水占主导地位,氢气从该温度范围内没有脱离,使其逸出机制非常低效。

“好消息是,我们的模型表明,湿月亮的观察与巨大的影响原产地不兼容,”Nakajima解释说。

然而,这也意味着科学家需要提出其他解释为什么月球耗尽钾,钠和其他挥发性元素。存在其他可能性,例如磁盘中的挥发性元素落在地球上而不是逃逸或成为月球形成的一部分。或者当它首先从碰撞后磁盘凸起时,它们是月亮的一部分,但后来丢失。

NASA地球和空间科学奖学金计划授予NNX14AP26H和Carnegie DTM博士后团契,这项工作得到支持。

出版物:Miki Nakajima和David J.Stevenson,“成功磁盘的效率低下挥发性损失:协调巨大的影响假设和潮湿的月亮,“地球和行星科学信件,第487卷,2018年4月1日,第117-126页; DOI:10.1016 / J.EPSL.2018.01.026