惑星科学：地球は始原的H₂大気によって形成された

水、固有の酸化状態、金属核の密度は、地球の基本的な化学的特徴である。系外惑星の研究によって、こうした化学的特徴の源を解明するのに有益な背景が得られる。惑星の形成と進化のモデルは、一般に岩石質の系外惑星が、水素に富む外層を伴って形成され、この外層は時間とともに失われたことを立証している。こうした知見は、地球も、水素に富む始原的大気を持つ天体から形成された可能性を示唆している。今回我々は、自己無憧着熱力学モデルを用いて、地球の水、核の密度、全体の酸化状態の全てが、前駆的な惑星の種での、水素に富む始原的大気とその下にあるマグマオーシャンの間の平衡に起源をたどれることを示す。水は、水素とマグマオーシャンの酸素が反応して、エンスタタイト・コンドライトに似た乾いた出発物質から生成される。大気由来の水素は、マグマオーシャンに、そして最終的には金属核に平衡状態で入り、地球の値と一致するような金属密度の損失を生じさせる。また、太陽に似た酸素フガシティーから地球に似た酸素フガシティーへのケイ酸塩岩の酸化も、ケイ素が水素や酸素と共に核内の鉄と混ざった結果として起こる。従って、水素大気との反応と金属–ケイ酸塩平衡から、地球の基本的な地球化学的特徴の簡単な説明が得られ、これは銀河系全体の岩石質惑星の形成と矛盾しない。

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