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Thermo-chemical Evolution and Global Contraction of Mercury

Grott, M. und Breuer, D. und Laneuville, M. (2011) Thermo-chemical Evolution and Global Contraction of Mercury. Earth and Planetary Science Letters, 307 (1-2), Seiten 135-146. Elsevier Inc.. DOI: 10.1016/j.epsl.2011.04.040.

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Offizielle URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X11002676

Kurzfassung

The very limited amount of global contraction observed on Mercury's surface poses severe constraints on models of the planet's thermo-chemical evolution and current models rely on a very refractory, Thorium rich composition to slow planetary cooling. However, a refractory composition appears to be incompatible with evidence for pyroclastic eruptions, which require a substantial amount of volatiles to be present in the planetary interior. Furthermore, volcanic activity appears to have been ongoing for a considerable part of the planet's history, while current models predict an early cessation of crustal production. To address these inconsistencies we have reinvestigated the thermo-chemical evolution of Mercury using a non-refractory compositional model, taking the presence of a thermally insulating regolith layer into account. We find that models with a stiff mantle rheology satisfy the observational constraints if the regolith layer is at least 2 km thick. In these models, inefficient mantle convection and thermal insulation significantly slow planetary cooling and prolong the phase of crustal production to 2.5 Gyr after core formation, allowing the volume increase associated with mantle differentiation to offset some of the radial contraction caused by planetary cooling. Models furthermore predict substantial core sulfur contents above 6 wt.%, average crustal thicknesses between 10 and 40 km, and secular cooling rates of 30 K/Gyr.

Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Thermo-chemical Evolution and Global Contraction of Mercury
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Grott, M.matthias.grott@dlr.de
Breuer, D.doris.breuer@dlr.de
Laneuville, M.Institut de Physique du Globe de Paris, Saint Maur des Fossés, France
Datum:2011
Erschienen in:Earth and Planetary Science Letters
Referierte Publikation:Ja
In Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:307
DOI :10.1016/j.epsl.2011.04.040
Seitenbereich:Seiten 135-146
Verlag:Elsevier Inc.
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Mercury; Mercury interior; thermal histories; Geophysics
HGF - Forschungsbereich:Verkehr und Weltraum (alt)
HGF - Programm:Weltraum (alt)
HGF - Programmthema:W EW - Erforschung des Weltraums
DLR - Schwerpunkt:Weltraum
DLR - Forschungsgebiet:W EW - Erforschung des Weltraums
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):W - Vorhaben Exploration des Sonnensystems (alt)
Standort: Berlin-Adlershof
Institute & Einrichtungen:Institut für Planetenforschung > Planetenphysik
Institut für Planetenforschung
Hinterlegt von: Lena Noack
Hinterlegt am:08 Nov 2011 10:52
Letzte Änderung:07 Feb 2013 20:07

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