Research Abstract


A dual origin for water in carbonaceous asteroids revealed by CM chondrites

2018年3月12日 Nature Astronomy 2 : 317 doi: 10.1038/s41550-018-0413-4 (2018)

炭素質小惑星は、内太陽系の水の主要な源であることを示しており、地球への水の輸送に対する主な要因に相当する可能性もある。水を含んだ始原的隕石、たとえば炭素質コンドライトの内部の水素同位体は、小惑星が形成された時点での水のリザーバーを明らかにするための優れたツールとなる。しかし、降着前の同位体分布に及ぼした親天体の過程の影響を明らかにするには微細スケールでの同位体の計測が必要である。本論文では、6個のCM型炭素質コンドライト中の水素同位体をマイクロメートルスケールで in situ 分析し、重水素の豊富な有機物質と混じった、重水素に乏しい水の成分(δD=-350±40‰)が支配的であることを明らかにしたことについて報告する。我々は、この重水素に乏しい水が、原始惑星系円盤の内側に遍在する水のリザーバーに対応すると示唆する。重水素に富んだ水の証拠が、変化前のCM型岩石におそらく存在する水和相で、パリ・コンドライト(δDParis−-69±163‰)のもっとも変化を受けていない部分に保存されている。パリ・コンドライト中に重水素に富む水の証拠が存在することは、外太陽系から内太陽系への氷の輸送が、太陽系の歴史の最初の100万年で顕著であったことを示している可能性がある。

Laurette Piani, Hisayoshi Yurimoto and Laurent Remusat

Corresponding Author

Laurette Piani
北海道大学大学院理学研究院 宇宙地球科学研究室

Carbonaceous asteroids represent the principal source of water in the inner Solar System and might correspond to the main contributors for the delivery of water to Earth. Hydrogen isotopes in water-bearing primitive meteorites, for example carbonaceous chondrites, constitute a unique tool for deciphering the sources of water reservoirs at the time of asteroid formation. However, fine-scale isotopic measurements are required to unravel the effects of parent-body processes on the pre-accretion isotopic distributions. Here, we report in situ micrometre-scale analyses of hydrogen isotopes in six CM-type carbonaceous chondrites, revealing a dominant deuterium-poor water component (δD = −350 ± 40‰) mixed with deuterium-rich organic matter. We suggest that this deuterium-poor water corresponds to a ubiquitous water reservoir in the inner protoplanetary disk. A deuterium-rich water signature has been preserved in the least altered part of the Paris chondrite (δDParis ≥ −69 ± 163‰) in hydrated phases possibly present in the CM rock before alteration. The presence of the deuterium-enriched water signature in Paris might indicate that transfers of ice from the outer to the inner Solar System were significant within the first million years of the history of the Solar System.