隕石中の星間物質の探査とその惑星系への進化の研究

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本研究では,2次イオン分析法(SIMS)による酸素同位体比のその場測定という新しい手法を用いアレンデ隕石中の粗粒白色包有物中の酸素同位体比を測定した。また,酸素同位体比の局所分布と鉱物の結晶成長に対応する形態的特徴とその分布をむすびつけるため走査電子顕微鏡とEPMAにより元素組成分析を平行して行った。その結果,酸素同位体比は鉱物間で異なる値をもっているが,鉱物内ではほぼ均一に分布しており,化学組成のゾーニングとは独立した分布をしていることが明らかになった。この結果は,従来の白色包有物の成因説の全てと矛盾している。つまり,包有物が固結後,太陽系星雲内の加熱による酸素の固体内拡散を通じた同位体比交換の証拠はなかった。したがって包有物を構成している全ての鉱物種を結晶化した環境は異なる同位体比組成をもっていたことが判明した。これらの事実を総合すると,次のような白色包有物の成因が推定される:太陽系のとなりの星の囲りで星間塵が形成された。その星間塵は,太陽系星雲ガスと化学反応をおこし,異なる同位体比をもつダストの集合体となった。この期間はおよそ100万年間である。その後太陽系星雲よりメルトが凝縮し、太陽系の同位体組成の鉱物が形成された。この最後のプロセスは数日の期間内におこった。