Low hydrogen contents in the cores of terrestrial planets.

Autor: Clesi V; Laboratoire Magmas et Volcans, Université Clermont Auvergne, CNRS UMR 6524, Observatoire de Physique du Globe de Clermont Ferrand-Institut de Recherche pour le Développement, Campus Universitaire des Cézeaux, 6 Avenue Blaise Pascal, 63178 Aubière Cedex, France., Bouhifd MA; Laboratoire Magmas et Volcans, Université Clermont Auvergne, CNRS UMR 6524, Observatoire de Physique du Globe de Clermont Ferrand-Institut de Recherche pour le Développement, Campus Universitaire des Cézeaux, 6 Avenue Blaise Pascal, 63178 Aubière Cedex, France., Bolfan-Casanova N; Laboratoire Magmas et Volcans, Université Clermont Auvergne, CNRS UMR 6524, Observatoire de Physique du Globe de Clermont Ferrand-Institut de Recherche pour le Développement, Campus Universitaire des Cézeaux, 6 Avenue Blaise Pascal, 63178 Aubière Cedex, France., Manthilake G; Laboratoire Magmas et Volcans, Université Clermont Auvergne, CNRS UMR 6524, Observatoire de Physique du Globe de Clermont Ferrand-Institut de Recherche pour le Développement, Campus Universitaire des Cézeaux, 6 Avenue Blaise Pascal, 63178 Aubière Cedex, France., Schiavi F; Laboratoire Magmas et Volcans, Université Clermont Auvergne, CNRS UMR 6524, Observatoire de Physique du Globe de Clermont Ferrand-Institut de Recherche pour le Développement, Campus Universitaire des Cézeaux, 6 Avenue Blaise Pascal, 63178 Aubière Cedex, France., Raepsaet C; Laboratoire d'Etude des Eléments Légers, Nanosciences et Innovation pour les Matériaux, la Biomédecine et l'Énergie, Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives (CEA), CNRS, Université Paris-Saclay, CEA Saclay, 91191 Gif sur Yvette Cedex, France., Bureau H; Institut de Minéralogie et de Physique de la Matière et de Cosmochimie, Sorbonne Universités, UMR CNRS-UPMC 7590, 4 place Jussieu, 75252 Paris, France., Khodja H; Laboratoire d'Etude des Eléments Légers, Nanosciences et Innovation pour les Matériaux, la Biomédecine et l'Énergie, Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives (CEA), CNRS, Université Paris-Saclay, CEA Saclay, 91191 Gif sur Yvette Cedex, France., Andrault D; Laboratoire Magmas et Volcans, Université Clermont Auvergne, CNRS UMR 6524, Observatoire de Physique du Globe de Clermont Ferrand-Institut de Recherche pour le Développement, Campus Universitaire des Cézeaux, 6 Avenue Blaise Pascal, 63178 Aubière Cedex, France.
Jazyk: angličtina
Zdroj: Science advances [Sci Adv] 2018 Mar 14; Vol. 4 (3), pp. e1701876. Date of Electronic Publication: 2018 Mar 14 (Print Publication: 2018).
DOI: 10.1126/sciadv.1701876
Abstrakt: Hydrogen has been thought to be an important light element in Earth's core due to possible siderophile behavior during core-mantle segregation. We reproduced planetary differentiation conditions using hydrogen contents of 450 to 1500 parts per million (ppm) in the silicate phase, pressures of 5 to 20 GPa, oxygen fugacity varying within IW-3.7 and IW-0.2 (0.2 to 3.7 log units lower than iron-wüstite buffer), and Fe alloys typical of planetary cores. We report hydrogen metal-silicate partition coefficients of ~2 × 10 -1 , up to two orders of magnitude lower than reported previously, and indicative of lithophile behavior. Our results imply H contents of ~60 ppm in the Earth and Martian cores. A simple water budget suggests that 90% of the water initially present in planetary building blocks was lost during planetary accretion. The retained water segregated preferentially into planetary mantles.
Databáze: MEDLINE
Externí odkaz: