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地球科学：深部ケイ酸塩に保持されたキセノンの冥王代における同位体分別
Nature 606, 7915 doi: 10.1038/s41586-022-04710-4
大気の形成に関する我々の理解は、主に希ガスとその同位体に依存しており、キセノン（Xe）は地球の初期段階を追跡するのに重要である。しかし、地球と火星の大気におけるXeとその軽い同位体の枯渇の起源は、長年にわたる課題であった。今回我々は、空気あるいは窒素で希釈されたXeおよびクリプトン（Kr）と高温高圧下で閉じ込められた長石試料とカンラン石試料は、重いXe同位体に原子質量単位当たり+0.8〜+2.3‰富んでおり、KrよりもXeが極めて多いことを報告する。原子質量単位当たり+2.3‰という上限は、反応していないXeが泡内か試料上に吸着されて定量的に捕獲され得るため、最小値である。我々はこうした結果を踏まえ、大気の損失と合わせて、原始惑星段階における複数のマグマオーシャン段階の事象が関与する、失われたXeの問題を解決するシナリオを提案する。これらの事象のそれぞれで、深部でのXeの捕獲とXeの重い同位体の選択的な保持が起こった。地球の場合、重いXe同位体は、冥王代の珪長質地殻の大陸の侵食や循環を通して、二次的なCIコンドライト的な大気に後に付加された。
