原始惑星集積過程がもたらす揮発性元素収支の多様性

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惑星形成理論によると，円盤ガス中では微惑星あるいはペブルの集積により，惑星サイズ(>~1,000 km)の天体が形成する．集積物質に含水鉱物や有機物が含まれていた場合，それらが脱ガス，原始惑星上に大気が形成する．さらに，原始惑星は周囲に存在する円盤ガスを重力的に捕獲することでも大気を形成しうる．原始惑星が獲得した揮発性元素はその後の巨大衝突段階を経ても全ては失われずに残る，よって原始惑星の揮発性元素獲得は，最終的に形成する地球型惑星の揮発性元素量や大気の多様性の起源を論じる上で理解すべき過程である.原始惑星に供給された揮発性元素は地表あるいは大気中に供給される.一方で，もし地表が集積熱によって溶融する場合には，マグマへの溶解やマグマとの化学反応により，大気中の組成と量は変質しうる．前年度までに，大気の保温効果を評価するため，化学平衡組成計算や円盤ガスの主成分である水素と強い吸収係数をもつ水蒸気からなる大気の非灰色放射フラックスを算出するモジュールを開発し，大気構造計算モデルの構築を行った．これに加え，今年度は大気とマグマオーシャン間での酸素のやり取りをモデル化を行った．このことにより，大気のマグマオーシャンの溶解，酸化還元反応を取り扱い，冷却などに伴う変遷を整合的に計算することが可能となった．また，これらのモデルを用いて，水素-水蒸気大気とマグマオーシャンの酸化還元度・熱史の計算を行った．国際学術誌へ論文を投稿し，現在査読中である．