Research Abstract

隕石中の炭酸塩から推測される外惑星領域からのD型小惑星の移動

Migration of D-type asteroids from the outer Solar System inferred from carbonate in meteorites

2019年7月1日 Nature Astronomy 3 : 7 doi: 10.1038/s41550-019-0801-4

隕石中の炭酸塩から推測される外惑星領域からのD型小惑星の移動
拡大する

最近の太陽系進化の動力学モデルと、隕石中の岩石構成元素の同位体の研究からは、揮発性物質に富んだ小惑星が、現在は小惑星メインベルトに位置しているにもかかわらず、木星の軌道より外側の外惑星領域で形成されたことが示唆されている。小惑星が形成された環境の温度は、小惑星の当初の位置を正確に決めるのに欠かせない指標であり、それらに含まれる揮発性物質の存在量によって決定できる可能性がある。特に、隕石中の炭酸塩の存在度と13C/12C比は、それらの起源小惑星における炭素を含む揮発性化学種の存在量を記録している。しかし、これらの炭酸塩の炭素の起源はほとんど分かっていない。本論文では、タギシュ・レイク(Tagish Lake)隕石が一様に高い13C/12C比を示す炭酸塩を豊富に含むことを明らかにする。タギシュ・レイク隕石の13Cに富む炭酸塩の高い存在度からは、それらの主要な炭素源として有機物質は除外される。したがって、おそらくD型小惑星であるタギシュ・レイク隕石の起源小惑星は、13Cに富む大量のCO2氷を集積させたはずである。タギシュ・レイク隕石における氷に見積もられた13C/12C比とCO2/H2O比は、彗星の氷のものに近い。よって我々は、少なくともいくつかのD型小惑星が低温の外惑星領域で形成され、その後、巨大惑星の軌道不安定の影響で内惑星領域へ輸送されたと推測する。

W. Fujiya, P. Hoppe, T. Ushikubo, K. Fukuda, P. Lindgren, M. R. Lee, M. Koike, K. Shirai and Y. Sano

Corresponding Author

藤谷 渉

茨城大学 理学部 地球環境科学領域

Recent dynamical models of Solar System evolution and isotope studies of rock-forming elements in meteorites have suggested that volatile-rich asteroids formed in the outer Solar System beyond Jupiter’s orbit, despite being currently located in the main asteroid belt1,2,3,4. The ambient temperature under which asteroids formed is a crucial diagnostic to pinpoint the original location of asteroids and is potentially determined by the abundance of volatiles they contain. In particular, abundances and 13C/12C ratios of carbonates in meteorites record the abundances of carbon-bearing volatile species in their parent asteroids. However, the sources of carbon for these carbonates remain poorly understood5,6,7,8. Here we show that the Tagish Lake meteorite contains abundant carbonates with consistently high 13C/12C ratios. The high abundance of 13C-rich carbonates in Tagish Lake excludes organic matter as their main carbon source5,9. Therefore, the Tagish Lake parent body, presumably a D-type asteroid10, must have accreted a large amount of 13C-rich CO2ice. The estimated 13C/12C and CO2/H2O ratios of ice in Tagish Lake are similar to those of cometary ice11,12. Thus, we infer that at least some D-type asteroids formed in the cold outer Solar System and were subsequently transported into the inner Solar System owing to an orbital instability of the giant planets1,3.

「おすすめのコンテンツ」記事一覧へ戻る

プライバシーマーク制度