The Adiabatic Heat Flux through the Top of the Core of Ancient Vesta from High-P,T Resistivity Experiments
Notice bibliographique
Résumé
Heat flow mechanisms in terrestrial planetary cores contribute to geophysical processes with broader significance such as the generation of a magnetic field. Thermal convective flow in a planetary core may be found with the combination of adiabatic heat flow estimates—which this study seeks to estimate—and thermal evolution models of total heat flow across the core-mantle boundary. Experimental data constraining the effects of light elements on these processes is still needed. In the case of asteroid Vesta, the core is expected to be composed of Fe alloyed with 13-16wt% S (Steenstra et al., 2019) and 1-2wt% Si (Pringle et al., 2013).To simulate the conditions of the early Vestan core, the resistivity of Fe alloyed with 16wt% S and 2wt% Si (Fe-16S-2Si) was measured at high pressures and into the liquid state. A 1000-ton cubic anvil press applied a static pressure of 2, 3, 4, or 5 GPa on the sample. The resistivity of Fe-16S-2Si was then calculated from the voltage drop and constant current across the sample at 300-2000 K along with post-experimental geometry measurements.With the electrical resistivity data, the thermal conductivity of Fe-16S-2Si is estimated using the Wiedemann-Franz Law. For 2-4 GPa, a thermal conductivity of 11+1.5 W/m/K is found. For the top of the core of ancient Vesta, an adiabatic heat flux of 0.3-0.4 mW/m2 is derived. These results indicate that the light elements expected in the Vestan core have a large effect on the thermodynamic properties, including more than halving the expected adiabatic heat flow. Since the total heat flux across the early Vestan core-mantle boundary has been previously estimated as >10 mW/m2 (Weiss et al., 2010), thermal convection alone may account for the magnetic dynamo in early Vesta with the presence of light alloying elements.References:Pringle, E.A., Savage, P.S., Badro, J., Barrat, J.-A., Moynier, F., 2013. Redox state during core formation on asteroid 4-Vesta, Earth and Planetary Science Letters, v. 373, p. 75-82.Steenstra, E.S., Dankers, D., Berndt, J., Klemme, S., Matveev, S., van Westrenen, W., 2019. Significant depletion of volatile elements in the mantle of asteroid Vesta due to core formation, Icarus, v. 317, p. 669-681.Weiss, B.P., Gattacceca, J., Stanley, S., Rochette, P., Christensen, U.R., 2010. Paleomagnetic Records of Meteorites and Early Planetesimal Differentiation, Space Science Reviews, v. 152, p. 341-390.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».