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Hydrous Chondrites under Shock
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DOI：doi:10.3847/1538-4357/ade87f.png)
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摘要
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我们使用第一性原理分子动力学研究了富集2 wt% H2O的球粒陨石状多组分硅酸盐熔体在冲击下的响应，该熔体代表了含水球粒陨石。我们计算了雨果尼奥状态方程（HEOS），并评估了水化对冲击压缩下输运、结构和热力学特性的影响。在相同的初始条件下，我们的结果表明水对HEOS的直接影响很小。然而，初始密度的相应降低显著改变了压力-温度轨迹。在恒定冲击压力下，水化提高了峰值温度，改变了挥发性损失和熔化行为。水存在引起的增强加热和熔化表明，含水物质可能在行星esimal的演化过程中发挥了作用。这挑战了基于干燥硅酸盐模型的先前假设，并表明富含挥发性物质的物体可能更有效地分异。在受冲击的熔体中，与阳离子相比，氢的快速扩散表明其与硅酸盐网络的结合较弱。因此，我们发现Si–H仅瞬时形成。此外，电子定域函数分析支持在HEOS中存在键合的Si–H和Fe–H物种，这些物种通过几何方法识别。氢化物的比例取决于冲击条件，即使它们很少，也可能影响熔体的氧化还原状态。我们的结果表明，硅酸盐中即使少量水分也会影响行星esimal撞击期间的热力学和化学行为。这些转变应在早期行星体核心形成和挥发性耗尽模型中加以考虑。
Keyword:
hydrous silicate melt
shock compression
Hugoniot equations of state
planetesimal differentiation
volatile behavior
期刊
IF:
5.4
论文数:
8.3W
被引数:
32.0W
机构
引用论文
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Ab initio investigation of a possible liquid–liquid phase transition in MgSiO3 at megabar pressures
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