惑星科学：太陽系の最初の固体の非平衡凝縮

始原的隕石（コンドライト）は、太陽系星雲が集積する際に形成された平衡状態から外れた鉱物の集合体からできている。それらの前駆物質がどのような条件で凝縮したかについては、前駆物質がその後原始惑星系円盤や小惑星母天体の内部において再処理されたためにまだよく分かっていない。コンドライトは、エンスタタイト、普通、炭素質という3種類に主に分類され、これらは全岩組成と酸化状態の違いによって区別される。平衡凝縮モデルは、それらの難揮発性構成要素の一部の組成を説明できるが、3つの鉱物学的種類の出現は説明できない。さらに、形成過程にある原始惑星系円盤の低圧、急峻な温度勾配、動的輸送の短い時間スケールが、おそらく平衡状態を妨げたと思われる。今回我々は、コンドライトの前駆物質が速度論的な非平衡凝縮を介して形成されたという仮説を検証する。我々は、新しい時間依存凝縮モデルを用いて、冷却速度と圧力を変化させると、3種類の鉱物組成のみが生成されることを示す。平衡から逸脱すると、より酸化し含水した鉱物組成が生成される。ユーリー・クレイグ図に投影すると、予測された鉱物学的種類は、エンスタタイトコンドライト、普通コンドライト、炭素質コンドライトの酸化還元状態の近くに位置する。今回の結果は、コンドライトの鉱物学的多様性が、局所的な凝縮速度論をある程度反映している可能性を示唆しており、酸化条件の大きな変動に代わる説明を提示するものである。

目次へ戻る