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地球:地球型惑星内部の40Arの保持

Nature 449, 7160 doi: 10.1038/nature06144

固体地球は、初期の激変的な放出と地質年代を通した定常的な放出の両方により、初期にもっていた気体成分を失ったと広く考えられている。原則として、大気中の40Ar存在度は、地球内部からの時間積分した気体消失量にあたり、気体の消失は、マントル内での部分溶融とそれに引き続くメルトの地表への上昇と気体の離溶によって起きると考えられている。本論文では、この単純なマグマの脱ガスシナリオのもつ2つの問題点、つまりアルゴンは地球型惑星の主要な相と適合的であること、また、これらの相におけるアルゴンの拡散は上部マントル条件下では遅いことを示すデータを報告する。これらの結果は、上部マントルは40Arがほぼ脱ガスしているという一般的な考え方に疑問を投げかけ、惑星の脱ガス観測に40Arを使うことが適当かどうかを疑うものである。大気中へのアルゴンの放出には、火成活動に変わるものが必要だが、1つの可能性として、比較的アルゴンに富んだカンラン石と斜方輝石からなる海洋リソスフェアの水和が考えられる。

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