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The Influence of Interior Structure and Thermal State on Impact Melt Generation Upon Large Impacts Onto Terrestrial Planets

Manske, Lukas und Ruedas Gomez, Thomas und Plesa, Ana-Catalina und Baumeister, Philipp und Tosi, Nicola und Artemieva, Natalia A. und Wünnemann, Kai (2025) The Influence of Interior Structure and Thermal State on Impact Melt Generation Upon Large Impacts Onto Terrestrial Planets. Journal of Geophysical Research: Planets, 130 (7). Wiley. doi: 10.1029/2024JE008481. ISSN 2169-9097.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
4MB

Offizielle URL: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2024JE008481

Kurzfassung

We use computer simulations to determine how planetary impacts cause melting, considering factors like planet size, impactor size, and core size. We find that larger planets experience more melting when struck by smaller impactors, while on smaller planets more melt is generated with larger impactors. This difference can be explained by the interplay of the temperature distribution inside the planet and its internal pressure, factors that control the amount of external energy needed to cause melting at a given depth. We usually find the largest melt volumes relative to the impactor volume on Earth-sized planets. The planet's core size does not strongly influence melting, except for very old planets with large cores, where melting decreases significantly. In order to estimate the total impact melt volume produced on a planet throughout its evolution, we combine the melt calculation findings with a planet-specific impactor flux function, which describes the size and frequency of impactors striking the planet over a given period of time. A Moon-sized planet accumulates the most melt relative to its size throughout its evolution. We also compare our results to simple melting approximations (“scaling laws”), which fail for melting events in complex planet structures and temperatures. Consequently, we propose a new way of predicting melting based on a planet's structure and age that is better suited for application to real planets than the scaling laws for homogeneous targets and should improve melt volume estimates in geological investigations without the need for an expensive and time-consuming numerical computation.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/215959/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:The Influence of Interior Structure and Thermal State on Impact Melt Generation Upon Large Impacts Onto Terrestrial Planets
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Manske, LukasMuseum für NaturkundeNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ruedas Gomez, ThomasThomas.Ruedas (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Plesa, Ana-CatalinaAna.Plesa (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-3366-7621NICHT SPEZIFIZIERT
Baumeister, PhilippPhilipp.Baumeister (at) fu-berlin.dehttps://orcid.org/0000-0001-9284-0143191462631
Tosi, Nicolanicola.tosi (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-4912-2848NICHT SPEZIFIZIERT
Artemieva, Natalia A.Museum für NaturkundeNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wünnemann, KaiMuseum für Naturkunde, Leibniz-Institut für Evolutions- und Biodiversitätsforschung , Berlin, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2025
Erschienen in:Journal of Geophysical Research: Planets
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:130
DOI:10.1029/2024JE008481
Verlag:Wiley
ISSN:2169-9097
Status:veröffentlicht
Stichwörter:impact heating; numerical modeling; impact melt; melt quantification
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HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erforschung des Weltraums
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EW - Erforschung des Weltraums
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Exploration des Sonnensystems
Standort: Berlin-Adlershof
Institute & Einrichtungen:Institut für Planetenforschung > Planetenphysik
Hinterlegt von: Tosi, Dr. Nicola
Hinterlegt am:09 Sep 2025 10:05
Letzte Änderung:09 Sep 2025 10:05

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