ジャイアントインパクトでも乾かない月

地球を含めた地球月系の水（海水）は、ジャイアントインパクトで乾いた地球と月が出来た後に「後期重爆撃で小惑星を主体とした天体により補給された」認識でいたのですが、それに異を唱える湿った月形成説。以下、機械翻訳。
月形成円盤からの非効率的な揮発性損失：ジャイアントインパクト仮説と湿った月の調和
（2018年12月26日に提出された）
地球の月は、原始地球と約45億年前の衝突体との間の巨大な衝突によって生成された地球外円盤から形成されたと考えられています。衝撃が高かったので、ディスクは熱くなっていて部分的に気化していたでしょう。この形成過程は月が揮発性物質で枯渇しているという地球化学的観測の原因であると考えられています。このモデルは月も同様に水中でかなり枯渇するはずであると予測します、しかしこれは月が以前考えられていたよりいっそう水が豊富であることを示唆する最近測定された月の水量とD / H比のいくつかに矛盾するようです。あるいは、円盤の上部がより重い種によって支配されている場合、月はその水を保持している可能性があります。なぜなら、水素は重元素の豊富な円盤から拡散しなければならなかったからです。それゆえ、この遅い拡散プロセスによって拡散速度が制限されていた（拡散律速）。円盤がどの逃避を経験したかを識別し、円盤からの揮発性物質の損失を定量化するために、我々は様々なバルク水の存在量と中央平面円盤温度を考慮して月形成円盤の熱構造を計算する。私たちの計算によると、月を形成する円盤の上部は重い原子や分子によって支配されており、水素は少数種です。これは、水素の漏出が拡散律速であり、したがって、失われた水と水素の量が、想定される最初の存在量と比較して少なかったことを示している。この結果は、巨大な影響仮説が水に富んだ月と一致する可能性があることを示しています。さらに水素風は弱かったので 他の揮発性物質も逃げなかったでしょう。したがって、月の観測された揮発性の枯渇は別のメカニズムを必要とします。
キーワード：月；ジャイアントインパクト； 揮発性物質 ；月の水；揮発損失； 流体力学的な散逸
図１：５×１０＾７ kg m - ２ － の面密度を持っている月を形成するディスクの縦方向の構造。 大量の水豊富がそれぞれ１００ ppm 、５００ ppm と１０００ ppm 、であるとき、トップの、真ん中の、そして一番下のパネルはケースを表します。 黒い、グレーの、青い、空色の、緑の、そしてオレンジのラインは Tmid ＝ ２５００Ｋ、２６００Ｋ、２８００Ｋ、３０００Ｋ、３５００Ｋと４０００Ｋ（２６００Ｋと２８００Ｋが１０００ ppm 水でただケースのために示されます）に対応します。 等質圏界面 の場所は陰によって示されます。右パネルが圧力の機能として水を混ぜている比率（xH2O）を見せるのに対して、左のパネルは温度を示します。 ディスク温度が高く、そして大量の水豊富が低いとき、水を混ぜている比率は小さいです、そして圧力はしっかりと SiO2 の飽和蒸気の圧力の後に続きます。 それと対照的に、ディスク温度が小さいとき、上のディスクの大気は水によって支配されます、そして圧力は SiO2 の飽和した蒸気の圧力より少ないです。


図２： 等質圏界面 で２０００年のＫにある種類。 ｙ軸は 等質圏界面 の圧力（セクション２.４）に対応します。 SiO2 、 SiO 、 O2 、Ｏ、
Ｈ2Ｏ、 H2 とＨはグレーの、そして紫紅色の青い、黒い、緑の、空色の、紫（Si モル比率はこの数字に示されるにはあまりにも小さいです）で見せられています。
左のパネルは xH2O ＝ ０.１で SiO2 の分離を見せます、そして正しいパネルは xH2O ＝ ０.５でケースを示します。 両方のケースで、水素モル比率 fH は小さいです（＜ ０.４）。


図３：１６００Ｋ（左）と２０００Ｋ（右）においての純粋なＨ2Ｏの分離。 1600K で、Ｈ2Ｏは最有力の種であるのに対して、Ｈは２０００Ｋにおいて低い圧力において最有力です。 等質圏界面 が水によって支配されるとき、 等質圏界面 温度が 1600K に近いから、左のパネル（１６００Ｋ）はもっと良く月を形成するディスクを記述します。


図４：さまざまなディスク温度と水素モル比率を持っている蒸発散の質量の割合。 実線、破線と 一点鎖線は fH ＝ ０.１、０.３、と０.５に対応します。 青い、そしてオレンジ色のラインはそれぞれ１６００Ｋと２０００Ｋを表します。 この計算のために、我々は、第１と３.３節　で論じられるように、ディスクが２０００Ｋにおいて 1600K においてのＨ2ＯによってそしてＯによって支配されると想定します。


図５： Mg2SiO4 とＨ2Ｏの分離。 配色設計は追加の要素（MgO と Mg が茶色の服を着ていて、そして緑であることを示されます）を持っている図２と同じです。 追加の種（主にミリグラムとＯ）が生産されるから、水素モグラ分数は SiO2 のケースより小さいです。