第七届青年地学论坛

火星的化学组成和物理性质是在行星演化和分异的过程中决定的。数值模拟方法可以重现火星的演化历史。火星经历多次撞击，碰撞产生的能量驱动了原始火星的熔融和核形成过程。撞击体的金属核会在撞击产生的岩浆洋中发生乳化作用。乳化的金属液滴与硅酸盐地幔达到完全平衡或部分平衡，在这个过程中化学元素（主要包括，亲铁元素和S, O, Si, C等轻元素）重新分配。成核后元素在火星幔和火星核中的分布，由元素在金属相和硅酸盐相之间的分配系数和岩浆洋中金属和硅酸盐的平衡程度决定。元素的分配系数取决于平衡发生时的氧逸度和温压条件（与平衡深度有关）。
数值模拟（N体模拟）提供了火星的撞击历史，质量演化路径和吸积物质来源。研究者结合不同的N体模拟结果与多阶段核形成模型，将获得的火星硅酸盐部分的化学组成与火星陨石组成进行对比，从而限制火星演化和核形成的条件。火星完成核幔分异的时间早于地球，在30个百万年之内。火星的增生物质来源于距离太阳更远的区域，靠近雪线，因此相比地球富含挥发分，并且更氧化。而火星的核形成过程中金属和硅酸盐之间的重平衡程度高于地球。

N体模拟,火星成核