Дата публикации: 10/06/2013г. Книга .ОБРАЗОВАНИЕ ЗЕМЛИ.
Модели аккреции и расслоения планет.
Доаккреционная сегрегация элементов: неоднородная модель. Мало сомнений имеется относительно того, что какое-то химическое разделение произошло уже при селективной конденсации различных элементов и соединений из высокотемпературного, с низкой плотностью, газового облака первичной Солнечной туманности. Например, сравнительно низкая плотность и большие размеры внешних планет указывают на то, что в составе этих планет содержание относительно летучих легких элементов, таких, как Н, Не, С и О, гораздо больше, чем в составе планет земной группы. Это вполне закономерно, если исходить из того, что с удалением от Солнца температура падала. Другое свидетельство получено при изучении метеорита Allende. Небольшие белые включения в этом метеорите содержат значительную долю богатого кальцием и алюминием вещества, которое должно было конденсироваться первым из газа низкой плотности, составлявшего Солнечную туманность. Это доказывает, что вещество метеорита Allende прошло через стадию полностью газообразного состояния до того, как началась аккреция материнского метеорита. То же самое относится, очевидно, и ко всей первичной Солнечной туманности. Перед образованием планет температура вещества достигла (в основном вследствие разогрева при гравитационном сжатии) по меньшей мере 1250°С в отличие от нормальных температур межзвездного пространства, колеблющихся приблизительно от -150 до -200°С. Температуры конденсации в Солнечной туманности Гроссман и Лаример определили в 1974 г. экспериментальным путем при том относительном вакууме (10"4атм), который существовал, вероятно, во время конденсации. Тугоплавкими названы вещества, которые конденсируются при температурах выше 1000°С; к ним относятся богатые кальцием и алюминием конденсаты типа Allende, образующиеся при самых высоких температурах. За ними следуют металлическое железо и железо-магниевые силикаты. Вещества, остающиеся летучими при температурах ниже 1000°С, включают щелочные элементы (хотя они могут входить в состав полевого шпата, сформировавшегося раньше), сульфид железа и окись железа. При самых низких температурах из разреженного газа конденсируются вещества, которые мы обычно считаем газообразными (у земной поверхности при температуре 0-30°С). Большая часть вещества метеоритов и планет земной группы должна была сконденсироваться по мере остывания облака до начала и во время аккреции при температурах вплоть до 100°С, тогда как вещество внешних планет не могло конденсироваться, пока температура не упала значительно ниже 0°С. Это снова возвращает нас к радиальному температурному градиенту, упоминавшемуся ранее. Однако приверженцы неоднородной аккреции планет заявляют, что температура понижалась локально и что конденсаты формировались в течение всего времени, пока происходила аккреция планет. Это означает, что на любом данном расстоянии от Солнца различные вещества постепенно сегрегировались, переходя в твердое состояние в соответствии с температурой конденсации, в результате чего и возникло существующее ныне расслоение планет. В менее плотных внешних планетах развивались силикатные и железные ядра, после чего уже происходила конденсация и аккреция толстых газообразных оболочек. Для плотных планет земной группы, состоящих из скальных горных пород, ранние стадии имеют гораздо большее значение: согласно модели неоднородной аккреции, сначала образовалось высокотемпературное ядро, богатое кальцием и алюминием, затем оно сменилось ядром из металлического железа и, наконец, сформировались силикаты мантии: форстерит, диопсид, анортит и т.д. Таким образом, возникает трехслойная гетерогенная структура. В дальнейшем, как это можно предвидеть, внутренние области разогреваются до температуры, достаточной для плавления и сегрегации элементов по плотности, образуется плотное центральное ядро, богатое железом, а более легкие высокотемпературные конденсаты возвращаются в силикатную внешнюю оболочку. Затруднение с этой частью неоднородной модели состоит в том, что детали многослойной аккреции нельзя проверить непосредственными наблюдениями, так как слои образуют временную, преходящую структуру. Добротная научная теория должна давать такие предсказания, которые можно проверить, но этот аспект модели неоднородной аккреции туманен и нечеток. Однако радиальные температурные градиенты в Солнечной туманности проверке поддаются, и мы уже отмечали ранее, что на внешних планетах конденсация закончилась при более низких температурах, чем на планетах земной группы. Но из этого следует, что должны существовать различия в составе, а значит, и в плотности также внутри этой группы. Если доаккреционная сегрегация элементов имела в этом масштабе какое-то значение, то планеты, расположенные дальше от Солнца, должны содержать больше щелочных полевых шпатов, троилита, магнетита и т.д., конденсирующихся при низких температурах. Помимо обогащения щелочными элементами в том же направлении должно наблюдаться понижение отношения Fe/Si и, следовательно, средней плотности (так как железо значительно плотнее силикатов).
Комментарии к статье :
Другие статьи на этут тему:
Некоторые более сложные модели и метод Монте-Карло для решения обратных задач. После того как было понято, что модель простого сжатия под действием вышележащих слоев имеет только ограниченную применимость, были предприняты другие попытки найти третью зависимость, связывающую плотность и модули упругости (или, иначе, сейсмические скорости). Читать
История представлений об устройстве Земли. Этот раздел посвящен истории наших знаний о Земле и ее недрах. На протяжении всей многовековой истории науки человечество располагало очень небольшим объемом данных о внутреннем строении Земли, и получить их удалось, только опираясь на самые последние достижения физики, химии, астрономии и... Читать
Астрономия , интересные статьи
Житель Челябинска обнаружил осколок метеорита весом 3,4 кг
Усенков Алексей, житель Челябинска, обнаружил в 2-х-3-х километрах от пос.Тимирязевский метеоритный осколок весом 3,4 кг.Рентгеноструктурный анализ и внешний осмотр показали, что осколок имеет внеземное происхождение. . ... Читать
Решена загадка пятен на Солнце Современный этап технического оснащения астрономов помогает рассматривать мельчайшие детали на Солнце, самыми интересными из которых являются солнечные пятна. Они кажутся черными только на фотографиях, хотя на самом деле холоднее окружающего их вещества всего на 1000 градусов. Если фотосфера... читать
Открытия в астрономии
На Титане обнаружен глобальный водяной океан, прячущийся в недрах спутника
Новое открытие, сделанное благодаря зонду НАСА «Кассини», может перевернуть многие представления в современной планетологии. Проанализировав полученные данные, ученые утверждают, что под поверхностью крупнейшего спутника Сатурна Титана залегает гигантский океан, который... Читать
NEW сайта
25.09.2011 Дизайн нашего сайта изменился. Надеемся теперь все будет удобнее. Добавлены новые статьи.
Для прыжков из космоса создается костюм
Представители компании Solar System Express создали костюм для прыжков с низкой орбиты без парашюта. В разработке также принимали участие сотрудники Juxtopia, дизайнерского бюро. Костюм получил название RL Mark VI. Торможение будет осуществляться реактивными двигателями, встроенными в ботинки и... Читать
Наши контакты:
Аська: 366876739 Email: mp4-dvd@narod.ru
реклама на сайте ::: отзывы и предложения ::: письма посетителей ::: наши контакты