Abstrak
Pembentukan dan evolusi planet berbatu seperti Bumi ditandai oleh pemboman hebat yang mendominasi bagian pertama akresi. Hasil dari dampak besar dan dahsyat bergantung pada titik kritis dan keseimbangan cair-uap dari bahan penyusunnya. Beberapa penentuan posisi titik kritis telah dilakukan dalam beberapa tahun terakhir, tetapi sebagian besar difokuskan pada sistem yang tidak mengandung volatil. Di sini, kami mempelajari, untuk pertama kalinya, mineral model yang kaya volatil dan ada di mana-mana, phlogopite. Untuk ini, kami menggunakan simulasi dinamika molekuler ab initio. Titik kritisnya dibatasi dalam kisaran kepadatan 0,40–0,68 g/cm3 dan kisaran suhu 5.000–5.500 K. Hal ini menunjukkan bahwa penambahan volatil menurunkan suhu kritis silikat sambil memiliki efek yang lebih kecil pada kepadatan kritis. Fase uap yang terbentuk saat pendinginan dari keadaan superkritis didominasi oleh hidrogen, yang hadir dalam bentuk H 2 O, H, OH, diikuti oleh oksigen dan berbagai fase yang mengandung F. Simulasi kami menunjukkan bahwa hingga 93% dari total hidrogen tertahan dalam lelehan silikat. Hasil kami menunjukkan bahwa samudra magma awal pasti terhidrasi. Khususnya untuk sejarah Bulan, bahkan jika dehidrogenasi dahsyat terjadi selama pendinginan samudra magma bulan, jumlah air yang tergabung selama pembentukannya mungkin cukup untuk menjelaskan jumlah air yang ditemukan saat ini dalam sampel bulan terakhir.
Poin-poin Utama
- Volatil tambahan menurunkan suhu kritis silikat
- Hidrogen mendominasi fase uap dari lelehan silikat hidrat
- Sebagian besar hidrogen tertahan dalam lelehan selama tumbukan besar dan dahsyat
Ringkasan Bahasa Sederhana
Simulasi numerik menunjukkan bahwa sebagian besar material geologi menjadi fluida superkritis selama tumbukan besar dan dahsyat. Studi ini mengeksplorasi titik kritis dan kesetimbangan leleh-uap dari phlogopite, filosilikat arketipe. Penelitian kami memberikan wawasan tentang bagaimana zat volatil memengaruhi suhu kritis silikat dan distribusi hidrogen antara fase leleh dan fase uap. Hasilnya menunjukkan bahwa hidrogen sangat larut dalam silikat bahkan selama tumbukan besar dan dahsyat, yang dapat membantu menjelaskan air yang ditemukan dalam sampel bulan. Karya ini menyoroti pentingnya air saat mempelajari pembentukan dan evolusi Bumi dan Bulan.
