初期太陽系と初期地球の形成過程図１４原始太陽系星雲の冷却と凝縮（Ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎ）、そして集積 (accretion) 図１１図１３スノーラインSnow line (Ice line, Frost line) 45 図１２水や氷は太陽系の様々な惑星や衛星に存在するトリトンの氷火山（海王星の衛星）木星の衛星ガリレオ衛星イオエウロパガニメデカリスト地球月海王星ボイジャー２号画像 469 図１５ジャイアントインパクトジャイアントインパクトは必然的な過程ジャイアントインパクトによる月の形成月の軌道進化とジャイアントインパクト月の化学組成の特徴とジャイアントインパクトジャイアントインパクトの地球への影響 Giant impact was an energetic process Deep magma ocean or total melting of the Earth is compatible with the giant impact model A.G.W. Cameron 2011/12/21 ここまで How deep was the terrestrial magma ocean ? What is the condition of the metal-silicate equilibrium, low pressure or high pressure ? 図１７ Sm Eu Gd 図5 難揮発性の親石元素 Sc Ti Y La Eu Tb Lu ThU V Sm Mg Si Ca Ba CeNd Sr Yb Ta Li 揮発性の程度 Zr Nb Al (Mantle+Crust)/C1 1.0 高 Cr 難揮発性の元素揮発性・やや揮発性の元素＜1300K 親鉄元素 Fe 低 Cu Mn Ga Na Sn Co 揮発性元素 K Rb 0.1 Ni 親鉄元素 0.01 Zn P 強親鉄元素 In Re Cd Ge Ag 0.01 0.001 Tl Pb Ir Os Cs Au Bi 図１８固液密度逆転と上部マントルにカンラン石の濃集カンラン石の密度固液密度逆転マグマの密度図１６マグマオーシャンの形成と進化地球の層構造の形成：核・マントル・地殻マグマオーシャンは本当にあったのか？熱源は十分であった。集積の熱大気による保温効果：水素ヘリウム大気ｖｓ水蒸気大気酸化大気Ｖｓ還元大気マグマオーシャンの深さは？２００ｋｍ～２０００ｋｍ？ジャイアントインパクトによる月の形成と地球への影響マグマオーシャン中での核形成マグマオーシャンの深さを探る鉄・ケイ酸塩反応と核の形成過程核の構造と物性：核に含まれる軽元素親鉄元素のパラドックス強親鉄元素のパラドックス金属・ケイ酸塩間の元素分配核の分離機構力学的不安定と浸透による分離（Mantle composition/(CI-chondrite+Mg) Depletion factor 親鉄元素の枯渇枯渇の理由核に分配された（＋揮発性） Al 1 Mg Ca Ti 分配係数, D C(CI chondrite) C(mantle) = ━━━━━━━━━━━━ F(core)・D + F(mantle) Si C (M) in metal D = ━━━━━━━━━━━ C (M) in silicate, oxide Fe 0.1 Co Ni F (core)=0.325 F(mantle)=0.675（wt.fraction） C: abundance（wt.%) McDonough and Sun (1995) 低圧での平衡に比べてマントルにＮｉが多すぎる。３図１９ニッケルはマントルに入りやすくなる。ニッケルのパラドックスの説明Ｄ, 分配係数マントル内のCo/Ni 比は、低圧で高温の実験結果とあわない。より高圧でのCo/Niの分配を反映している。深いマグマの海での核形成 Ni Co >40 GPa 圧力, GPa Co/Ni in the mantle implies very deep magma ocean 月と惑星表面のクレーター集積過程における衝突現象の重要性 Asuka 881757 (lunar meteorite) No. 9 Grain 2 No. 7 F d No. 11 the mean age of the glass and the maskelynite, 3798+/-12Ma of the 39Ar40Ar ages Grain 3 Grain 1 No. 4 No. 12 F d No. 21 No. No. 5 16 F d F d No. 9 No. 1 No. No. 8 No. 6 3 No. 4 No. 11No. 25-26 No. 23 No. 22 月隕石[玄武岩質）には衝撃をうけ融解した痕跡が残っている。地球集積のなごり：隕石重爆撃マントルの強親鉄元素存在度と隕石衝突ＬａｔｅＶｅｎｅｅｒの存在の有無海の起源とＬａｔｅＶｅｎｅｅｒＬａｔｅＶｅｎｅｅｒによる有機物の供給：生命の起源小天体衝突と恐竜絶滅：イリジウムの異常の説明隕石中の強親鉄元素 A-881757隕石のサマリウム（Sm）-ネオジム（Nd ）年代：結晶化 3870 Ma アルゴン39（39Ar） -アルゴン 40 （40Ar）年代：衝突年代3800 Ma. [1] Misawa et al. (1993) GCA 57, 4687-4702 衝突現象: 月と地球への隕石重爆撃の痕跡か？レゴリス研究は重要 http://www.haberer-meteorite.de/english/Asteroid%202008%20tc3/Asteroid%202008%20TC.html Meteorongs in large number (basalt) Almahata Sitta The main mass (in private hands) of 155,57 g Coarse-grained Ureilite MS-170 Slices & fragments １３．地球の形成期の最初の数億年を冥王代という．この時期に生じた主なできごとを４つ挙げよ．