2022年8月25日木曜日

3_199 海と大気の起源 2:成分の枯渇

 地球の大気は、地球の材料と考えられる炭素質コンドライトから由来していると考えられています。両者には少々異なる点が見つかっています。その相違点を、どう解消していけばいいのでしょうか。


 炭素質コンドライトは、現在の小惑星帯にも似たタイプのものがあると考えられています。小惑星の太陽光の反射スペクトルを分析し、隕石の分析とを比べると、判定できます。炭素質コンドライトからできている小惑星は「C型」と呼ばれています。
 隕石にはいろいろな種類がありますが、コンドライトと呼ばれるタイプがもっとも多くみられます(80~90%の頻度)。炭素質コンドライトは、文字通りコンドライトに属していて、隕石全体で占める頻度は4~2%となっています。
 炭素質コンドライトに含まれているガスになる成分(揮発成分と呼ばれます)は、ばらつきはありますが、20~1重量%ほどになります。大気の主成分の窒素と、昔の大気の成分である二酸化炭素、また海洋の主成分となる水が、炭素質コンドライトには含まれています。炭素質コンドライトの隕石の中の頻度としては、少ないように思えますが、揮発成分として放出されると、十分な量となります。
 炭素質コンドライトの成分と、現在の地球の大気と海洋のものが、一致していることになります。成分はいずでも存在しているのですが、詳しく見ると、少々比率が異なっていることがわかっています。前回、紹介しましたが、困ったこととはこの比率です。
 炭素質コンドライトに比べて、地球の大気と海洋は、窒素、炭素(二酸化炭素ではなく炭素で比べています)、水素の順に、より欠乏しています。ここでいう欠乏とは、隕石と比べて、地球の成分比が小さくなっていることを意味しています。このような状態を枯渇と呼んでいます。これが難点です。
 地球初期の状態を、シミュレーションすることで、この難点を説明しようとする研究が報告されました。
 2021年、東京工業大学の櫻庭さんたちの共同研究でScientific Reports誌に
Numerous chondritic impactors and oxidized magma ocean set Earth's volatile depletion
(多数のコンドライトの衝突と酸化されたマグマオーシャンが地球の揮発成分の枯渇を起こした)
という報告をしました。この詳細は次回としましょう。

・集中講義・
今週は、大学の前期に区分される集中講義の時期です。
担当している講義があります。
今年は暑くなさそうなので助かります。
パソコンで資料を示すとき、暗くするため、
カーテンだけでなく窓も閉めなければなりません。
ここ数年で、大学には各教室にエアコンが入ったので
暑さへの対処は、考えなくてもよくなりました。

・バタバタ・
今週から慌ただしくなります。
集中講義のあと週末には、
校務で1泊の出張があります。
翌月曜日は、大学に出ますが、
午前中は整備のために、全学停電となっています。
通常の作業がなかなかできないので困ります。
火曜日からは、出張指導ため、1泊します。
その後、3泊の研究出張を連続していきます。
9月の最初の土曜日には戻ってきます。
次の週には、市内でまた出張指導があります。
8月下旬から9月初旬までバタバタしています。