Irradiation origin of 10Be in the solar nebula: Evidence from Li-Be-B and Al-Mg isotope systematics, and REE abundances of CAIs from Yamato-81020 CO3.05 chondrite
Irradiation origin of 10Be in the solar nebula: Evidence from Li-Be-B and Al-Mg isotope systematics, and REE abundances of CAIs from Yamato-81020 CO3.05 chondrite
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太阳星云中 10Be 的辐射起源：来自 Li-Be-B 和 Al-Mg 同位素系统学的证据，以及来自 Yamato-81020 CO3.05 球粒陨石的 CAI 的 REE 丰度
DOI：
10.1016/j.gca.2020.10.011
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发表时间：
2021
影响因子：
5
通讯作者：
Sano, Yuji
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Fukuda, Kohei;Hiyagon, Hajime;Fujiya, Wataru;Kagoshima, Takanori;Itano, Keita;Iizuka, Tsuyoshi;Kita, Noriko T.;Sano, Yuji
我们对来自类 Ornans 碳质球粒陨石 Yamato-81020 (CO3.05) 的两个富 Ca-Al 包裹体 (CAI) 中的 Li-Be-B 和 Al-Mg 同位素系统以及稀土元素 (REE) 丰度进行了原位分析。目前的CO CAI 中的超难熔重稀土元素（II 族稀土元素模式）已耗尽，这表明这些CAI 或其前体来自太阳星云的凝结。这些 CO CAI 的初始 26Al/27Al 比率 (26Al/27Al)0 被发现为 (4.8±0.5)×10–5 和 (4.9±0.3)×10–5（95% 置信度），表明它们与来自类 Vigarano 碳质 (CV) 球粒陨石的大多数 CAI 同时形成。目前CO CAIs 中的黄长石晶粒显示出10B 明显过量，相对于球粒状B 同位素组成范围为~370 至~4300‰，这与9Be/11B 比率密切相关。该相关性表明当前 CO CAIs 中 10Be 的位置，并产生初始 10Be/9Be 比率 (10Be/9Be)0，对于 (2.9±0.6)×10–3 和 (2.2±1.0)×10–3 (95% 置信度) 的各个 CAI，该比率显着大于在 CAI 中记录的平均值 (10Be/9Be)0= ∼0.7×10–3简历 球粒陨石。尽管 CO 和 CV CAI 之间的 (10Be/9Be)0 具有~5×10-5 难以区分的 (26Al/27Al)0，但 (10Be/9Be)0 的明显变化为太阳系初期 CAI 形成区域中 10Be 的不均匀分布提供了证据。 CO CAI 中升高的 (10Be/9Be)0 和 II 族 REE 模式可能反映出，与具有未分馏 REE 的 CV CAI 相比，目前的 CO CAI 形成的位置更靠近太阳，其中 10Be 通过太阳耀斑引起的太阳宇宙射线照射更有效地产生。或者，如果目前的 CO CAI 和 CV CAI 形成于同一区域，并且 26Al 在 CAI 形成区域均匀分布，我们的结果表明，根据 Al-Mg 年代学推断，形成区域的太阳宇宙射线通量在短时间内（约 20 万年）内波动了六倍。
We have performedin situanalyses of Li-Be-B and Al-Mg isotope systematics, and abundances of rare earth elements (REEs) in two Ca-Al-rich inclusions (CAIs) from the Ornans-like carbonaceous chondrite Yamato-81020 (CO3.05). The present CO CAIs are depleted in ultra-refractory heavy REEs (group II REE pattern), suggesting condensation of these CAIs or their precursors from the solar nebula. Initial26Al/27Al ratios, (26Al/27Al)0, of these CO CAIs are found to be (4.8 ± 0.5) × 10–5and (4.9 ± 0.3) × 10–5(95% confidence), indicating their contemporaneous formation with a majority of CAIs from Vigarano-like carbonaceous (CV) chondrites. Melilite grains in the present CO CAIs show clear excesses in10B, ranging from ∼370 to ∼4300‰ relative to the chondritic B isotopic composition, which are correlated well with9Be/11B ratios. The correlation indicatesin situdecay of10Be in the present CO CAIs and yields initial10Be/9Be ratios, (10Be/9Be)0, for the individual CAIs of (2.9 ± 0.6) × 10–3and (2.2 ± 1.0) × 10–3(95% confidence), which are significantly greater than the average (10Be/9Be)0= ∼0.7 × 10–3recorded in CAIs from CV chondrites. The apparent variation in (10Be/9Be)0between the CO and CV CAIs, despite having indistinguishable (26Al/27Al)0of ∼5 × 10–5, provides evidence for heterogeneous distribution of10Be in the CAI forming-regions at the very beginning of the Solar System. The elevated (10Be/9Be)0and group II REE patterns in the CO CAIs may reflect that compared with the CV CAIs having unfractionated REEs the present CO CAIs have formed closer to the Sun where10Be was produced more efficiently through solar cosmic ray irradiation caused by solar flares. Alternatively, if the present CO CAIs and CV CAIs formed in the same region, and26Al was distributed homogeneously at the CAI-forming region, our results indicate that solar cosmic ray fluxes at the forming region have fluctuated by a factor of six within a short duration (∼0.2 million years) inferred from the Al-Mg chronology.
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