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地球:衝突による地球の成長時における混合、揮発性物質の損失および組成変化

Nature 427, 6974 doi: 10.1038/nature02275

新しい物質の効率よい混合あるいは、既に集積した物質の宇宙空間への消散がどの程度まで地球型惑星の成長を特徴づけるかについては制約条件が分かっておらず、おそらく時間と共に変化していたと考えられている。これらの過程は、異なった放射性同位体系から得られたデータを同時にモデル化することで研究できる。地球のケイ酸塩部分のタングステン同位体組成から得られる集積過程に対するモデル時間スケールは、地球上の鉛とキセノン同位体データおよび月の試料のストロンチウム、タングステンや鉛データに基づいて現在見積もられている時間スケールよりも速いことを示す。これは、衝突した核の物質が、地球の核に加わる前に地球のケイ酸塩質の部分といつも効率よく混合するわけではないとすれば説明できるだろう。さらに、月の試料のタングステンとストロンチウム同位体組成は、衝突して月を形成した原始惑星のテイアが揮発物質に富んで酸化されたマントルをもち、より火星に似ていたことを示す証拠となる。地球型惑星では中程度揮発性元素の存在度と酸化状態に変動がみられるが、衝突により生じた浸食がおそらくこの変動に大きく寄与したと考えられる。スイス連邦工科大学

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