Thermal Evolution of Lava Planets
Notice bibliographique
Résumé
Rocky planets are thought to form with a magma ocean that quickly solidifies. The horizontal and vertical extent of this magma ocean depends on the interior thermal evolution of the planet, and possibly exogenous processes such as planet migration. We present a model for simulating the thermal history of tidally locked lava planets. We initiate the model with a completely molten mantle and evolve it for ten billion years. We adopt a fixed surface temperature of 3000 K for the irradiated day-side, but allow the night-side temperature to evolve along with the underlying layers. We simulate planets of radius 1.0$R_{\oplus}$ and 1.5$R_{\oplus}$ with different core mass fractions, although the latter does not significantly impact the thermal evolution. We confirm that the day-side magma ocean on these planets has a depth that depends on the planetary radius. The night-side, on the other hand, begins crystallizing within a few thousand years and completely solidifies within 800 million years in the absence of substantial tidal heating or day-night heat transport. We show that a magma ocean can be sustained on the night-side of a lava planet if at least 20 per cent of absorbed stellar power is transmitted from the day-side to the night-side via magma currents. Such day-night transport could be sustained if the magma has a viscosity of $10^{-3}$ Pa s, which is plausible at these temperatures. Alternatively, the night-side could remain molten if the mush layer is tidally heated at the rate of $8 \times 10^{-4}$ W/kg of mush, which is plausible for orbital eccentricities of $e > 7 \times 10^{-3}$. Night-side cooling is a runaway process, however: the magma becomes more viscous and the mush solidifies, reducing both day-night heat transport and tidal heating. Measurements of the night-sides of lava planets are therefore a sensitive probe of the thermal history of these planets.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».