地球化学：初期地球の水星に似た成分は核のウランとマントルの高¹⁴²Nd比をもたらす

ケイ酸塩地球（地球の地殻とマントル）のサマリウム（Sm）/ネオジム（Nd）比は、地球の構成要素であると考えられているコンドライト的物質よりも大きいことが、最近の¹⁴²Nd同位体データから示唆されている。このようにSm/Nd比が大きいことは、地球の中に「隠れた」貯蔵庫があるか、初期に形成された地球の地殻が衝突アブレーションによって失われたかのどちらかに起因するとされてきた。アブレーションによって地殻が除去されるなら、熱源となる元素（カリウム、ウラン、トリウム）も失われるので、そうした除去によって地球の熱生成と観測される熱流量を釣り合わせることが極めて困難になると考えられる。失われた熱源の代わりとなる「隠れた」貯蔵庫説では、相補的なSm/Nd比の低い層が、ケイ酸塩の下部マントル内に存在するが観測されていないと考えることが一般的である。しかし、我々は以前に、核はニオブなどのいくつかの親石性元素の貯蔵庫となる可能性があることを示している。そこで我々は、核形成がNdをSmから分別し、熱源となる元素のシンクとして働いたかという問題に取り組んだ。本論文では、硫黄に富んだ水星に似た還元的な物質（あるいは、その代わりにエンスタタイト・コンドライトに似た物質）を初期地球に加えると、マントルにおけるコンドライトより大きなSm/Nd比と、コンドライトと比べて約14 ppm大きい¹⁴²Nd/¹⁴⁴Nd比異常が生じると考えられることを示す。さらに、硫黄に富んだ核には、ウランが強く分別され、トリウムも弱く分別されるので、地球ダイナモを動かす「失われた」熱源のかなりの部分を供給していると考えられる。

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