行星分化是行星科学中,行星密度较高的成分向中心下沉,较轻的物质上升至表面,使中心密度愈行增高的过程。这样的过程倾向于创造核心、地壳和地幔。

热化

当太阳在太阳星云被点燃时,临近太阳附近的氢、氦和其他易挥发物质都成为蒸汽。太阳风和光压将这些密度较低的物质推离太阳,岩石和沉陷其中的物质推积成为微行星。

早期的微行星有较多的放射性元素,由于辐射衰减使得含量逐渐减少。由辐射、撞击和重力压产生的热迫使微行星的部分熔化并且逐渐成长成为行星。在熔化的区域中,较重的元素向中心下沉,较轻的元素则升至表面。有些陨石的构造显示在一些小行星也发生了分异。

当微行星增加更多的物质,撞击的能量会造成局部的加热。除了这种临时的热化之外,当质量足够大时,重力在新形成的团块内所产生的温度和压力将足以熔化某些物质,也允许某些化学反应和不同密度物质的分离或混合,以及软性物质在表面的伸展。

在地球,大片熔化的铁显然会比大陆地壳物质的密度更高,因此会迫使铁沉降至地幔。在外太阳系,相似的效应也会发生,但那儿的材料只有碳氢化合物,例如甲烷、水冰或冻结的二氧化碳。

化学分异

值得注意的是有些物质的分异经由化学关系的效果远高于密度,与其它的物质结合在一起进行分异的也有,在地壳中的铀就是个例子。

物理分异

重力分离

高密度的物质有通过轻的物质下沉的倾向。这种倾向受到物质结构相对强度的影响,在塑胶或溶解的材料中,会随温度的上升而减少。铁特别倾向于聚集在星球的中心,伴随着下沉的还有许多其他亲铁元素英语Goldschmidt classification(即能与铁熔合形成合金的元素)。然而,不是所有的重元素都会这样转换,一些亲硫英语Goldschmidt classification重元素会和密度较低的元素结合,这样形成的材料会变得较轻而能避免实质上的分异。

较轻的物质则会设法通过高密度的物质上浮。在地球,盐穹是穿越周遭的岩石上升的盐聚集在地壳外形成的。也存在着其他物质形成的刺穿褶皱,有时也会在表面形成泥火山。

月球的钾稀土元素????物质

在月球,一种形成在表面的物质被认为是不相容的物质被熔解后,在冷却的过程中形成的。这种物质含有高量的钾、稀土元素和磷,被提到时经常以缩写KREEP称之;它也有高量的铀和钍。

分馏的结晶

在地球,当岩浆上升到某些高度时,被熔化在其中的材料也许会因为某些温度和压力而形成结晶。重新固化的物质会在熔岩中除去了某几种的元素,当熔岩重回到地幔后,便会欠缺这几种元素。

热扩散

当物质的加热不均匀时,就会显现索瑞特效应。越轻的材料存在于温度越高的区域,而越重的材料处在温度越低的区域。

由碰撞造成的差别

地球的卫星 - 月球,似乎是由一个巨大的天体在早期撞击地球后飞溅至轨道上的物质形成的。地球的分异很可能已经将较轻的物质分离至表面,所以从行星上飞溅出的都是较轻的物质。月球的密度比地球小了许多,地球的地壳可能比他过去拥有的更薄,同时板块构造造成的作用也不同于同是行星的金星和火星。

地球上的密度差异

在地球,这样的过程创造的表面密度是3,000公斤/米,而整体的平均密度是5,515公斤/米。

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