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Formación de cóndrulos durante colisiones planetesimales a baja velocidad: un marco híbrido de sobrevuelo por salpicadura

Formación de cóndrulos durante colisiones planetesimales a baja velocidad: un marco híbrido de sobrevuelo por salpicadura

Una cronología esquemática del cinturón de asteroides temprano basada en la evidencia analizada en el texto. La configuración CAI especifica t = 0 y supone que los protoplanetas se forman rápidamente. Dentro de unos pocos cientos de miles de años, la mayor parte de la masa estará en forma de grandes planetesimales, dominados por magma interno, como lo indica la línea roja denominada fracción de magma. La fuente de energía es 26Al, cuyo nivel disminuye con una vida media de 0,717 Ma desde el valor inicial supuesto de 4 en t = 0, donde un nivel de 1 corresponde a la cantidad de energía (1,6 kJ/g) necesaria para alcanzar justo un líquido primordial frío completamente aislado. Los cóndrulos se formaron entre 1 y 4 Ma cuando se expusieron al magma caliente liberado durante la colisión, como se muestra en el dibujo del panel derecho de David A. Harvey (astroart.com) que originalmente representa la formación de un anillo alrededor de la Tierra. La formación de cóndrulos termina cuando los LDP se enfrían lo suficiente como para que el magma no alcance sus superficies ni siquiera durante las colisiones. Es posible que Júpiter se haya formado hace aproximadamente 3-4 Ma y haya comenzado a limpiar el cinturón de asteroides de muchos objetos más grandes. — Doctorado en Astronomía EP

Los cóndrulos probablemente se formaron durante un pequeño período de tiempo de aproximadamente 1 a 4 Ma después de los CAI, cuando la mayor parte del material sólido en el cinturón de asteroides ya estaba en forma de pequeños planetesimales de un kilómetro de tamaño.

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Por lo tanto, es poco probable que sean «bloques de construcción» de planetas o abundantes en asteroides, pero es más probable que sean producto de eventos energéticos comunes en el cinturón de asteroides de esa época.

Los experimentos de laboratorio sugieren que podrían haberse formado cuando sólidos de composición primitiva se calentaron a temperaturas de ~1600 K y luego se enfriaron durante minutos u horas. Una fuente de calor plausible para esto es el magma, que probablemente abundaba en el cinturón de asteroides en ese momento, y sólo entonces, debido a la energía de desintegración del 26Al que quedó atrapada en el interior de los planetesimales.

Aquí proponemos que los cóndrulos se formaron durante colisiones de baja velocidad (≲1 km s-1) entre grandes planetesimales cuando el calor de sus interiores se liberó en una corriente de escombros primordiales de sus superficies. El calentamiento habría sido esencialmente instantáneo y el enfriamiento habría sido en una escala de tiempo dinámica, 1/(√Gρ)∼30 min, donde ρ es la densidad promedio del planeta menor.

Muchos de los fragmentos calientes probablemente permanecieron unidos gravitacionalmente al cuerpo fusionado y podrían haber estado expuestos a eventos de calentamiento adicionales a medida que giraban y eventualmente se acumulaban en su superficie. Se trata de una combinación de modelos de pulverización y vuelo: proponemos que fue la energía del interior del cuerpo fundido, en lugar de su masa, la responsable de la formación del cóndrulo al calentar los restos primordiales creados por el impacto.

William Herbst, James P. Greenwood

Comentarios: 17 páginas, 3 números. Aceptado para publicación en el campo de los meteoritos y las ciencias planetarias.
Temas: La Tierra y la astrofísica planetaria (astro-ph.EP); Geofísica (física.geo-ph)
Citar como: arXiv:2402.12534 [astro-ph.EP] (o arXiv:2402.12534v1 [astro-ph.EP] para esta versión)
Día de entrega
Escrito por: William Herbst
[v1] Lunes 19 de febrero de 2024, 20:47:16 UTC (5915 KB)
https://arxiv.org/abs/2402.12534
Astrobiología

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Miembro del Explorers Club, ex director de carga útil de la Estación Espacial de EE. UU./Astrobiólogo, Exo-Teams, periodista, violador escalador, sinesteta, Na'Vi-Jedi-Freman-Buddhist-mix, ASL, veterano de la isla Devon y del campamento base del Everest (él/él ) 🖖🏻