Mars - Der rote Planet

Thermische Geschichte
im Vergleich zu irdischen Basalten stark reduzierte Aluminium-
Anteil in den Shergottiten (einem Typ von Marsmeteoriten). Geochemisch
ist hier das Mengenverhältnis CaO/ ausschlaggebend,
welches im Fall der Marsmeteorite die Entstehung dieser Gesteine
in einem flachen Magmaozean mit nur moderaten Druckverhältnissen
an seiner Basis eher ausschließt (BORG, DRAPER, 2003).
Ausbildung eines Metallkerns
Ob ein Magmaozean vollkommen aufgeschmolzen ist, hängt von
dessen Temperatur (und etwas vom Druck) ab. Metalle schmelzen
gewöhnlich bei geringeren Temperaturen (Eisen z.B. ~1810 K) als
Silikate (Forsterit z.B. ~2160 K), so daß bei partieller Aufschmelzung
flüssige Metallphasen mit festen Silikatphasen koexistieren
müssen. Dieser Umstand ist Wesentlich für die Zeitdauer der Ausbildung
eines Metallkerns bei einem Protoplaneten. Folgende Szenarien
sind denkbar:
Da Eisen unter hohem Druck früher schmilzt als die meisten
Silikate, entstehen zwischen den „Körnern“ Bereiche flüssigen
Eisens, die miteinander ein Netzwerk bilden und aufgrund ihrer
höheren Dichte Richtung Kern perkolieren. Dieser Vorgang ist
prinzipbedingt unvollständig (d.h. es bleibt relativ viel Metall im
Mantel zurück) und dauert auch recht lange. Die meisten Modelle
zeigen, daß ein Magmaozean viel zu schnell auskühlt und sich
verfestigt, bis größere Mengen von Eisen in den Planetenkern
abgewandert sind.
Der Magmaozean ist vollständig aufgeschmolzen und in der
Schmelze trennen sich die einzelnen Stoffe, so daß u.a. Metalltröpfchen
entstehen, die quasi aus der Schmelze ausregnen.
Fluiddynamische Rechnungen zeigen, daß die Metalltröpfchen
etwa 1 Zentimeter groß sind und mit einer Geschwindigkeit von
einigen Dutzend Zentimetern pro Sekunde nach unten sinken.
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