最古の火山隕石が太陽系形成理論に疑問を投げかける

エルグ・チェク 002 隕石の分析により、これがこれまでに発見された最古の火山起源の岩石であり、地球上で発生したものをはるかに上回っていることが明らかになりました。 また、初期の太陽系の一部の部分では、初期熱の大部分を担う同位体が他の部分よりもはるかに豊富であったという証拠も提供されたが、その理由はまだわかっていない。

初期の太陽は今日ほど明るくありませんでしたが、それはその周りの円盤から形成された最初の惑星が冷たかったという意味ではありませんでした。 衝突で放出される熱に加えて、当時は放射性同位体がより豊富に存在し、最初の大きな物体を高温に保ち、多くの場合内部が溶けていました。 特に同位体の1つであるアルミニウム26は特に重要な役割を果たしたと考えられており、おそらくそれが今日のプレートテクトニクスの原因となっている。

現在、地球の核は主にウランとトリウムのゆっくりとした崩壊によって加熱されており、他の岩石の中心も同様です。 しかし、45億年前にはアルミニウム26がもっと大きな役割を果たしていたと考えられている。

アルミニウム 26 はマグネシウム 26 に崩壊し、その際にエネルギーを放出します。 その半減期は 705,000 年と十分に短く、同量のウラン 235 からの熱よりもはるかに強い熱が発生しますが、惑星形成の最初の数百万年に大きな影響を与えるには十分に長いです。

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太陽系が形成された原始惑星系円盤には、近くの爆発する星からのアルミニウム26が豊富に含まれていると考えられているが、同位体が均一に混合されていたのか、それとも一部の領域で凝集していたのかについて天文学者らは議論している。 これをテストするには、隕石の形成のタイミングを非常に正確に知る必要があります。 そうでないと、同位体の大部分が崩壊した後、アルミニウム 26 の濃度が低い領域で形成されたのか、あるいは数百万年若い領域で形成されたのかがわかりません。

火山隕石は、小惑星の表面に降着した隕石よりも年代を特定するのが簡単であるため、サハラ砂漠でのエルグ・チェフ 002 の発見は贈り物でした。 オーストラリア国立大学の博士課程学生、エフゲニー・クレスティアニノフ氏とその共著者らはこの利点を最大限に活用し、エルグ・チェク002号の年齢を驚異的な精度で測定した。

Erg Chech 002 の起源が火山であるということは、それが地質学的に活動するのに十分な大きさの天体で発生したことを意味します。 一部の火山隕石は、衝突で弾き飛ばされる前にベスタから来たものであると確認されています。 Erg Chech 002 を含むその他の物体は、明らかに私たちが特定できない他の物体から来たものであり、おそらくそれはかなり前に破壊されているためです。

Erg Chech 002 には鉛とウランが異常に豊富に含まれていますが、これは偶然ではありません。 ウランは鉛の安定同位体に到達するまで一連の放射性崩壊を経験します。 形成時にエルグ・チェフ002となった岩石にはさらに多くのウランが含まれていたであろうが、そのほとんどは鉛に崩壊した。

異なるウラン同位体は異なる速度で崩壊するため、地質学者はそれぞれの量と最終生成物の比率を比較することで岩石の年齢を計算できます。 Erg Chech 002 は、45 億 6,556 万年を誤差わずか 12 万年という正確な結果を得るのに特に適していることが判明しました。

エルグ・チェフ002の形成時期とそのアルミニウム26濃度の以前の推定値を比較することにより、クレスティアニノフと共著者らは、その親天体には同等の隕石の親天体の3～4倍のアルミニウム26が含まれていたに違いないと結論付けた。

隕石ごとに年齢やアルミニウムの推定値が大きく外れていない限り、これは、私たちが形成した雲が多くの人が想定しているよりもはるかによく混合されていなかったことを意味します。

また、これは、これらの原始惑星が合体する際に、これらの違いを補うのに十分な量の物質を異なる領域から収集しなかったことも意味します。 これは惑星形成をモデル化する試みを非常に複雑にするが、いくつかの異常を説明できる可能性もある。

Erg Chech 002 の一部は eBay で非常に低価格で販売されていましたが、その価値が証明された今では、かなり急速に値上がりする可能性があります。

この研究はNature Communications誌に掲載されている。