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地球:地球と火星の核形成時における酸素分配

Nature 429, 6987 doi: 10.1038/nature02473

地球と火星の核形成は、金属とケイ酸塩の物理的な分離と関係がある。この分離は、マグマオーシャン深部で起こっている可能性が最も大きい。核形成モデルではマントルの地球化学的性質の多くを説明できるが、地球のマントル(約8 wt% FeO)と火星のマントル(約18 wt% FeO)について観測された組成の大きな差や火星の核のほうが質量に占める割合が小さいことは説明できていない。本論文ではこの違いを、液体の鉄合金における酸素溶解度が温度の上昇とともに増加する結果として説明する。まず地球と火星は両方とも酸化されたコンドライト組成物質から成長したと仮定する。地球のマグマオーシャンは1,200〜2,000 kmと深く高温なので、金属への酸素の溶解度が高く、ケイ酸塩のマグマオーシャンからFeOが抽出されることになる。火星のマグマオーシャンは温度が低いので、マントルからのFeOの抽出がほとんどあるいは全くなく、マントルはFeOに富んだままとなる。地球のマグマオーシャンから抽出されたFeOは、マントル最下部の化学的不均質性、FeOに富んだD"層および核内の軽量元素収支の原因となった可能性がある。

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