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GCA:太阳系早期炽热小行星之间的撞击作用

时间:2020-05-27 02:26:24

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GCA:太阳系早期炽热小行星之间的撞击作用

图1NWA7325中在与辉石(Px)接触的长石(Pl)颗粒边界分布的透辉石(Di)微晶,以及在长石颗粒内部分布的大量富铝尖晶石(Sp)微晶和少量的针状刚玉(Cor)微晶

图2NWA 7325长石颗粒不同区域的Mg/Al比值与其距边界距离之间的关系

图3长石颗粒内部富Al尖晶石(Sp)微晶的TEM图像

图4长石颗粒内部与尖晶石微晶共生的针状刚玉微晶的TEM图像

(3)基于Mg在长石熔体的扩散,得到1300℃时熔体的冷却速率约为500-650℃/h,进一步证明是冲击熔融。根据冲击模型的能量计算,文章认为NWA 7325的小行星母体在温度约为1000-1100℃条件下,发生了这一撞击部分熔融事件。

此项工作的研究意义在于:

(1)通过对未分群无球粒陨石NWA 7325长石颗粒中微晶的化学组成和矿物结构的分析,确定了这些从未在其他陨石中有过报道的特殊微晶的成因。以微晶成因作为切入点,构建小行星撞击模型,计算撞击时小行星母体的温度,证实太阳系早期小行星在高温状态下发生强烈的冲击作用;

(2)首次证明了在小行星撞击过程中,高温靶岩与低温靶岩的冲击效应存在显著差异。当撞击强度不足以粉碎小行星时,低温岩石多是只产生微米级宽度的熔脉或熔融囊,而高温岩石会出现大范围的熔融,并从冲击熔体中结晶新的矿物;

(3)太阳系早期(20 Ma内)小行星处于高温状态,并且星子间的撞击也最为频繁。因此,本研究表明冲击作用能够有效的熔融小行星的壳层岩石,是太阳系早期小行星(壳)进行熔融分异的重要热源。

研究成果发表于Geochimica et Cosmochimica Acta.(Yang J, Zhang C, Miyahara M, Tang X, Gu L X, Lin Y T*. Evidence for early impact on a hot differentiated planetesimal from Al-rich micro-inclusions in ungrouped achondrite Northwest Africa 7325 [J].Geochimica et Cosmochimica Acta, , 258: 310-335. DOI:10.1016/j.gca..03.010)

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