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地球化学:核由来の可能性がある地球で最も高い3He/4He比
Nature 623, 7985 doi: 10.1038/s41586-023-06590-8
マントルプリュームに関連した溶岩の3He/4He比が、対流する上部マントルのものより高いという観測結果は、地球内部の深部の地球物理学的モデル、地球ダイナミクスモデル、地球化学的モデルの基礎となっている。高い3He/4He比は、初期の惑星集積過程で地球に取り込まれた原始太陽系星雲か太陽風に照射された物質に由来すると考えられている。従来、この3He/4He比の高い成分はマントル固有のものであり、巨大衝突や数十億年にわたるマントル対流に起因する脱ガスを免れたと考えられてきた。本論文で我々は、バフィン島溶岩のカンラン石における、地球の火成岩でこれまでに測定された中で最も高いマグマ性の3He/4He比(大気比の67.2 ± 1.8倍)について報告する。我々は、こうした溶岩中の3He/4He比が極めて高いヘリウムは、地球の核に由来する可能性があると主張する。この核仮説が妥当であれば、原始太陽系星雲由来の揮発性元素が集積の初期段階からマントルに残存しているという、全球のマントルプリュームに関連する溶岩中の希ガスに基づくかねてからの制約が緩和される。

