地球化学：火星の大気化学と深部硫黄循環との間をつなぐ同位体

火星隕石に関する地球化学は、この固体惑星および火星で起きた地表面過程と大気過程について豊富な情報を与える。火星のマグマが地殻物質を取り込んで、そのマントル源から得られる地球化学的特徴をどの程度変えるかはよく分かっていない。この問題は、濃集したシャーゴッタイト中の軽希土類元素の起源が、メルトに取り込まれた地殻物質内にあるのか、濃集したマントル貯留と欠乏したそれとの間の混合物内にあるのかを理解するための取り組みにおいて主要なものである。硫黄の同位体分類学からは、地殻同化のいくつかの側面についての知見が得られる。質量に依存しない分別を示す硫黄の同位体特性を有する火星隕石内に火成硫化物が存在することから、マグマが火星地殻を通過している最中や定置場所で硫黄が同化したことが示唆される。本論文では、火星隕石40個の同位体分析を報告する。これらの隕石は、30個のシャーゴッタイト（28個+2組；1組とは単一隕石から分かれた破片の対である）、8個のナクライト（5個+3組）、アランヒルズ84001とシャシニー隕石などで、種類の異なる既知の火星隕石の半数以上に相当する。我々のデータは、火星マグマへの硫黄同化が火星史の大半において一般的に生じていたことを示す強力な証拠を与える。さらに、観測された質量に依存しない分別の特徴は、火星隕石の硫化物と硫酸塩内に保存された光化学過程に関する大気的な痕跡が、地球の類似物の中で観測されているものとは異なっていることを示しており、これは火星大気と地球大気それぞれにおける支配的な硫黄化学の間に根本的な違いがあることを示唆している。

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