地球化学：共通の初期142Nd存在度を共有した原始太陽系物質と地球
Nature 537, 7620 doi: 10.1038/nature19351
微惑星と惑星の初期の進化は、原始惑星円盤内部のネオジム142（142Nd）の初期分布と短寿命のサマリウム146同位体（146Sm）の放射壊変によって生じる、142Ndの存在度の変化を用いて、絞り込むことができる。これまでに見つかっていたコンドライト隕石と地球の142Nd存在度の見かけ上の相違は、原始惑星円盤内部での元素合成が変動した結果か、地球史の極めて初期に起きた分化の働きのどちらかによるものであると解釈されてきた。本論文では、3つのCV炭素質コンドライトから得られたカルシウムとアルミニウムに富む難揮発性包有物（CAI）4つと、非平衡エンスタタイト・コンドライトの全岩試料3つについて、SmとNdの安定同位体と放射性同位体の高精度組成を報告する。CAIは、凝縮によって星雲ガスから形成された最初の固体で、初期太陽系の同位体進化に対する最も良い制約条件を与える。我々は、鉱物アイソクロン法を個々のCAIに用いて、地球の組成と比べてNd同位体異常のないCAIは、146Sm/144Sm–142Nd/144Nd同位体進化を地球と共有していることを見いだした。我々が計算した始原的エンスタタイト・コンドライトの142Nd/144Ndの平均組成は、入手できる地球のケイ酸塩層の組成と一致した。CAI、エンスタタイト・コンドライト、地球の間のこの関係は、同じ初期存在度の142Ndとコンドライト的比率のSmとNdを地球が受け継いだ場合にのみ可能となる結果である。従って、他のCAIやコンドライト群に見られる142Nd同位体不均質性は、円盤内部に存在した太陽系外の鉱物粒子が、こうした惑星物体に異なる比率で取り込まれて生じた可能性がある。今回の知見は、地球の地殻とマントルのSm/Nd比がコンドライト的であり、結果として、他の難揮発性元素の存在度もコンドライト的であることを裏付けている。また、地球の142Nd/144Nd組成を説明するための、隠れた貯蔵庫の存在や衝突侵食シナリオの必要性も、これによって除かれる。
