普通コンドライトは、小惑星に由来する岩石です。それらは、地球上で発見されたすべての隕石の約85％を構成するため、「普通の」と呼ばれます。しかし、これらの岩石は、それらが運ぶ情報という点ではそれほど普通ではありません。コンドライトは、太陽系形成の初期段階ですべて凝集した天然の鉄ニッケル金属、硫化物、ケイ酸塩コンドリュールで構成されており、惑星の「構成要素」です。地球のような惑星は本質的に同じ物質で構成されていますが、最初から重要な地質学的活動を推進するのに十分な大きさでした.この活動の最も初期の主要な結果は、ケイ酸塩からの鉄-ニッケル金属の分離と、核、マントル、および地殻の形成でした。
地球の金属コアがどのように形成されたかは完全にはわかっていません。ケイ酸塩からの金属の分離について現在支持されているモデルは、微惑星 (すなわち惑星胚) の形成中に、短寿命の放射性核種 (例えば、Al) の崩壊によって莫大な熱が生成されたと仮定している。放射性崩壊による熱は、凝集した鉱物を完全に溶かすのに十分な大きさであり、その後、重力と密度によって 2 つの融解が分離されました。
しかし、このメカニズムには多くの不確実性があり、地球の核は私たちの直接アクセスを超えているため、多くの問題に対処することは困難です.この点で、通常のコンドライトは自然が私たちに与えてくれた贈り物です。惑星とは異なり、小さな小惑星は重要な地質学的活動の場所とは見なされていません。これらの物体は、融解するのに十分な熱を生成するほど大きくなることはありませんでした。したがって、通常のコンドライトは、太陽系進化の非常に初期の時代の生存者であり証人です。
Pułtusk コンドライトの初期進化
プウトゥスクコンドライトはそのような証拠の 1 つです。プウトゥスク隕石は 1868 年 1 月 30 日にポーランドに落下しました。これは、観測された石質隕石の最大の落下の 1 つであり、総質量がほぼ 300 kg の数万個の破片が集められました。 X線コンピュータ断層撮影法でスキャンすると、コンドライトのいくつかの破片が、「通常の」コンドライト岩に設定された大量のcmサイズの鉄ニッケル金属の蓄積の存在を明らかにします。 Pułtusk は明らかに小惑星のサンプルを採取しましたが、これは確かに地球規模で広範囲にわたる融解を逃れた小惑星ですが、金属の蓄積はケイ酸塩から溶融金属が分離することによって形成されたに違いありません。それはどのようにして起こり、地球コアの形成を理解するのにどのように役立つのでしょうか?
Pułtusk の金属の蓄積は、コンドライト岩の亀裂の方向に沿った一連の脈を形成します。個々の金属粒子はかなり不規則な形をしていますが、それらが互いにつながり、複雑な立体構造を形成しています。このような静脈は、開いた骨折への金属の移動によって形成されたに違いありません。コンドライトの母体では、フラクチャを形成できる唯一のメカニズムは超高速衝突です。そのような衝突はケイ酸塩からの金属の分離も説明できますか?
衝撃中 (岩体が別の岩体に衝突するとき)、岩石は衝撃波の影響を受けます。衝撃の結果、巨大な圧力と温度が解放され、岩石に影響を与えます。温度は鉱物の局所的な融解を引き起こしますが、衝撃圧力は非常に高いひずみを引き起こし、粒子の瞬間的な動きを引き起こします.
コンドライト岩 (ケイ酸塩と鉄ニッケル金属の混合物) がこのような衝撃プロセスの影響を受けると、一部のケイ酸塩と一部の金属が溶融し、溶融物がすぐに加速されて流動します。しかし、溶融金属とケイ酸塩は互いにうまく混ざらず、最も重要なことは、2 つの溶融物の加速が異なることです。これは、機械的特性が大きく異なるためです。特に、鉄ニッケル溶融物はケイ酸塩溶融物よりはるかに粘性が低い。したがって、衝撃条件で形成および加速されると、金属溶融物はケイ酸塩よりもはるかに容易に流動および移動します。結果として、金属溶融物は短時間で非常に遠くまで到達し、ケイ酸塩を後に残す可能性があります.
これはおそらく、プウトゥスクで観察されたように、鉄-ニッケル金属溶融物がケイ酸塩から分離して鉱脈を形成したことを説明するメカニズムです。分離後、金属は割れた岩石の不連続部分 (クレーター基盤など) に侵入し、冷却されました。
これらの構造は、私たち自身の世界の内部と共通点がありますか? Pułtusk コンドライトに見られる蓄積は、金属ケイ酸塩分離の初期段階のスナップショットである可能性があります。彼らは、衝撃による変形がケイ酸塩からの金属の局所的分離を促進する効率的な手段であることを明確に示しています。金属の蓄積はコンドライトではめったに観察されませんが、プウトゥスクに固有のものではありません。そしておそらく、ほとんどの微惑星で衝突による分離が起こった。衝突イベントが惑星形成の時代に非常に頻繁にあったことを考慮すると、そのような蓄積は非常に一般的に作成された可能性があります.
確かに、衝撃だけでは、すべての量の金属を分離してコアの奥深くまで運ぶには不十分でした。しかし、実際には衝撃が分離の引き金になった可能性があります。衝撃によって金属が拡大した堆積物に最初に移動した後、そのような金属体は重力の影響を受けて、その密度のために、成長中の惑星のコアの奥深くに運ばれました。
研究、金属ケイ酸塩の分離、熱アニーリング、および揮発性再分配への早期衝突イベントの寄与:Pułtusk H コンドライトの証拠は、Meteoritics &Planetary Science ジャーナルに最近掲載されました。 .
