Reproduction experiments of chondrules together with GEMS grains

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小惑星を起源とする始原的炭素質コンドライト隕石を主に構成する物質はコンドリュールとマトリクスである。近年、変成のほとんど受けていないマトリクスが、彗星の物質に特徴的なGEMSと呼ばれる非晶質ケイ酸塩ナノ粒子と類似する組織を持つことが見出され、小惑星と彗星の物質の関係性に注目が集まっている。そのGEMSの形成には太陽系内の凝縮過程が関係していると指摘されているが、その凝縮過程の再現実験の際、しばしばコンドリュールに似た実験生成物を得ることもある。そこで本研究では、コンドリュールとGEMSは同時に生成したという作業仮説を提案し、その検証のため隕石粉末の加熱・急冷実験を行う。そして長年の謎である、コンドリュールを生成した加熱イベントに対して具体的な制約を与えることを目標とする。これまでのGEMS類似物質の合成例は、Sを含まない系（Mg-Si-Fe-Al-Na-Ca-O系）のみが報告されている。Sを含む系(Mg-Si-Fe-O-S系)ではGEMSに特有のガラス中に金属鉄が埋め込まれたテクスチャーの再現は報告されていない。この系が高温の場合、SはSO2として存在すると考えられるが、実際の太陽系の高温ガスにはHやCが存在するため、Sの形態はH2Sとなり、この違いがテクスチャの形成に影響を与えたと予想される。そこでまず本年度では、太陽系の高温ガスの元素組成を忠実に再現した凝集実験を行った。TEMによるテクスチャーの観察、元素分析の結果、この回収物は、10～50nmのケイ酸塩ガラスの表面に10～30nmのFe-Ni金属と5～20nmのFe-硫化物が付着しているナノ粒子であることが分かった。この結果は、Sを含む系の先行研究と同様であった。つまり、高温状態でのSの存在形態は、凝縮時のテクスチャーに影響を与えないことがわかった。このことから、GEMSテクスチャの形成には、系の全圧や冷却速度など、他の要因が支配的であるとわかった。