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宇宙:火星、地球、月における超コンドライト的なSm/Nd比

Nature 452, 7185 doi: 10.1038/nature06760

ケイ酸塩岩中のネオジム142(142Nd)の原子存在量における小さな同位体差は、以前に存在したサマリウム146(146Sm)の崩壊の時間平均された影響を表しており、惑星マントルが最初に分化した時間スケールやその機構に対して制約を与える。しかし、この年代決定法では、惑星全体の組成がコンドライトと呼ばれる未分化の始原隕石の組成と同一であると仮定している。したがって、コンドライトと地球試料の間にみられる142Nd/144Nd比の違いは、上部マントルが非常に早い段階で(太陽系の形成から3千万年以内で)分離したか、地球全体の組成がコンドライトとわずかに異なることを示している可能性がある。本論文では、16個の火星由来の隕石の高精度142Ndデータを提示し、火星もまた非コンドライト的組成をもつことを示す。シャーゴッタイトタイプの隕石によって、火星マントルに対して40±18 Myrという分離年代を与えるアイソクロン(等時線)が定義される。このアイソクロンは、コンドライトの標準値(100×ε142Nd = −21±3;147Sm/144Nd = 0.1966)を通らない。地球、月、火星はすべて、小惑星帯で集積した隕石よりも約5パーセント高いSm/Nd比をもつ内部太陽系の一部で作られたようである。このような化学的不均質性は、星雲の固体成分の選別、あるいは原始惑星同士の衝突によるその地殻成分の剥離から生じた可能性がある。142Ndによって定義された原始マントルの143Nd組成は、高い3He/4He比という特徴をもつ、端成分と推定される「FOZO」と極めてよく似ている。

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