隕石中難揮発性包有物の再現実験による初期太陽系物理化学環境の解明
通过陨石中难熔包裹体的再现实验阐明早期太阳系的物理和化学环境
基本信息
- 批准号:20J11855
- 负责人:
- 金额:$ 1.47万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
- 财政年份:2020
- 资助国家:日本
- 起止时间:2020-04-24 至 2022-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
初期太陽系円盤の水素圧力条件を推定するため、太陽系最初期に形成された固体物質である難揮発性包有物 (CAI)の組成・組織再現実験をおこなった。本年度は異なる出発組成からの系統的な実験もおこない、その結果、出発組成に関わらずPH2=10^-4 bar と、PH2=10^-5 barの冷却速度の遅い(5℃ h^-1)実験ではタイプB1 CAIで観察されるメリライトマントルに類似した組織の形成が見られ、PH2 = 10^-6 barと、PH2=10^-5 barの速い冷却速度(>20℃ h^-1)ではタイプB2 CAIと同様にメリライトの場所によらないランダムな分布が見られることがわかった。またPH2 = 10^-4 bar、1420℃で短時間(~1h)加熱されたサンプルのメルト組成は、メルト表面に向かってMgOが減少しており、これはメリライトマントルの組成分布と整合的であった。得られたメルト組成ゾーニングに対して、表面蒸発を考慮した3次元拡散モデリングを行ったところ、MgOの蒸発・拡散速度が得られ、メルト中の元素拡散に律速された条件での蒸発によってメリライトマントルが晶出することが示された。本研究の結果からは、タイプB CAI形成時の水素圧力は10^-4~10^-6 barであったことが示された。このことからCAIの形成が原始太陽系円盤の高温領域(>1300K)で、また太陽近傍(~0.1au)で起こったとすれば、質量降着率の低い円盤(~10^-8 Msun yr^-1)、もしくは1Myr以上進化した円盤においてCAI形成のT-PH2条件が満たされることになる。一方で~1 auでCAIが形成された場合、質量降着率の高い円盤(~10^-6~10^-7 Msun yr^-1)、または若い円盤(コア崩壊から1Myr以内)においてCAIが形成されたと考えられる。
Presumption of water pressure conditions in the early solar system, formation of solid matter in the early solar system, composition of refractory inclusions (CAI), and tissue reproduction This year's emission composition is different from that of the system's actual production, results, emission composition, related to PH2 =10^-4 bar, PH2 =10^-5 bar, cooling rate (5℃ h^-1), and similar tissue formation, PH2 = 10^-6 bar. PH2 =10^-5 bar and cooling rate (>20℃ h^-1) are the same as B2 and CAI. PH2 = 10^-4 bar, 1420℃, short time (~1h) heating, MgO reduction, MgO distribution and integration In this paper, the author considers the composition of MgO and its surface evaporation. The author considers the three dimensional dispersion of MgO and its evaporation rate. The author also points out that the evaporation rate of MgO and its element dispersion rate are different. The results of this study show that the water pressure at the time of CAI formation is 10^-4~10^-6 bar. The formation of CAI is due to the high temperature region (>1300K) of the protosolar disk, the near sun (~ 0.1 au), the low mass loss rate (~10^-8 Msun yr^-1), and the T-PH2 condition for CAI formation above 1Myr. A square ~1 au is formed when the mass degradation rate is high (~10^-6~10^-7 Msun yr^-1), and if the mass degradation rate is high (within 1Myr), the mass degradation rate is high (within 1Myr).
项目成果
期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Chemical and isotopic fractionation of Type B CAI caused by evaporation: An experimental study
蒸发引起的 B 型 CAI 的化学和同位素分馏:实验研究
- DOI:
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:上林 海ちる;橘 省吾;川崎 教行;山本 大貴;圦本 尚義
- 通讯作者:圦本 尚義
Effect of hydrogen gas pressure on calcium-aluminum-rich inclusion formation in the protosolar disk: A laboratory simulation of open-system melt crystallization.
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- DOI:10.3847/2041-8213/ac3c41
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Kamibayashi;M.;Tachibana;S.;Yamamoto;D.;Kawasaki;N. and Yurimoto;H.
- 通讯作者:H.
Experiments quantifying elemental and isotopic fractionations during evaporation of CAI-like melts in low-pressure hydrogen and in vacuum: Constraints on thermal processing of CAIs in the protoplanetary disk
量化低压氢气和真空中 CAI 类熔体蒸发过程中元素和同位素分馏的实验:原行星盘中 CAI 热处理的限制
- DOI:10.1016/j.gca.2020.09.005
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:5
- 作者:Mendybaev R
- 通讯作者:Mendybaev R
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