氢使其进入proto-Earth怎么样?

Question

背景

我读(我可以理解)这篇文章作者元和Steinle-Neumann”…利用先进的量子力学模拟硅酸盐和金属熔体表明氢越来越融入金属硅酸盐在高压力和温度,地球的核心条件。因此,氢可以出现在核心在丰度高。[…]地球早期的吸积事件,特别是岩浆海洋的形成,有一个伟大的对地球化学和热演化的影响。种族隔离的金属硅酸盐形成一个核心元素在岩浆海洋阶段消除了除了铁和镍的地幔[…]。光元素,如H、C、O,如果进入核心由于这个过程。”The article goes on to present a model for how light elements near the planet's surface could end up being transported to the core, leaving a mostly silicate crust with both light elements and metals mostly transported down to the core: light elements form weak bonds with iron under high pressures and are gravitationally sorted with the iron. "We find that hydrogen is weakly siderophile at low pressure (20 GPa and 2,500 K), and becomes much more strongly so with pressure, suggesting that hydrogen is transported to the core in a significant amount during core segregation and is stable there."

问题

如何扩散氢的接近真空的行星吸积盘发现自己绑定,化学或重力,形成地球呢?

据我所知,该机制提出了纳入核心需要极端的压力和温度,有利于解释它如何从深处熔融表面的核心,但似乎不太适应行星形成的。为什么不的氢proto-Earth只是煮的上层大气一样快进来,从来没有发现自己在一个压力政权足以成为化学绑定到铁?

在我看来,中间的化学成键氢转化为挥发性弱形态可以解释它。我读过其他地方很少,地球的水被吸积过程中,但也许赢富氢化合物和烷烃或其他可能形成的吸积盘,被扫出,然后被打破,重新与其他化学物质吸积的极端环境。或可能有足够的自由Si, C,和其他化学物质的亲和力大气中的氢与氢或表面proto-Earth债券,然后分手当迁移到更高的温度和压力机制。我的化学知识很弱,所以我不知道如果解释是合理的。

Answer 1

你分享的文章并不认为氢在核心来自protosolar星云。
事实上它忽略了所有现代文学在行星形成,就引用了实验室实验和分子动力学模拟在氢的主题分区之间如果& O-rich阶段和Fe-rich阶段。氢的场景被认为来自地幔的水,如你所见图1,几乎没有。
氢的量,因此他们认为普遍符合贫氢(相对于太阳能)地幔的初始条件:如果我们看看,我们不得不开始在protosolar星云,我们降落在一个研究$ rm \ [H / O] \大约2 \ times10 ^ {3} $(通常取自太阳大气作为代理)。
他们在模拟然而,开始“洛基”组合在一个阶段,即在olivine-type岩石美元\ rm Fe_x Mg_ {1 - x} Si_yO_z美元实际上纯铁在另一个阶段。他们有12 H原子扩散在377个原子,所以让总H含量3%的模拟域。他们引用导致1%的抽象在富含金属阶段并不是那么让人兴奋,我猜?

但我们这里包含一个关键结果,氢,氧的比例现在当然会非常不同protosolar星云,即。[12/100]\ sim1美元%,这低数量相比protosolar值你可能预期,来自岩石的初始含水量的假设。
注意,我比较原子数,其1%的重量百分数。

如果你感兴趣的话,我可以添加一点讨论如何挥发物对地球可能会在第一时间在吸积过程中,但在接下来的几天会发生。