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大量絶滅の「犯人」は?サイエンス誌の最新論文は巨大隕石の起源の謎を探る

2024-08-16

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北京時間8月16日早朝、世界トップクラスの学術誌「サイエンス」は、大量絶滅事件の「犯人」とされるチクシュルーブ隕石の起源と性質を明らかにする最新の論文を発表した。

新しく発表された論文の中で、研究者らは白亜紀と古第三紀の境界(K-Pg)から採取されたサンプルを評価して、6600万年前に大量絶滅を引き起こした小惑星の起源と組成を特定し、それが木星を越えた希少な炭素質小惑星から来たものであることを明らかにした。 。

同時に、彼らの研究結果は、過去5億4,100万年の間に起きた他の5つの小惑星衝突イベントの隕石は、太陽系内部で形成されたS型小惑星に由来し、すべて非炭素質隕石であることを示している。

この発見は、チクシュルーブ隕石の性質に関する長年の議論の解決に役立ち、地球の歴史とそれに衝突した異星人の岩石についての私たちの理解を再構築します。

この論文の責任著者であるドイツのケルン大学のマリオ・フィッシャー・ガウド博士は、「我々の将来の研究は、白亜紀から暁新世の可能性がある初期の小惑星衝突イベントにおけるルテニウム同位体の特徴を研究することになるだろう」と述べた。 K-Pg境界に先立って起こった大量絶滅の出来事。」

大量絶滅事件

地球はその長い歴史の中で、何度か大規模な生物絶滅を経験してきました。

最も最近の大量絶滅は、6,600万年前に白亜紀と古第三紀の境界で発生し、非鳥類の恐竜を含む地球上の種の約60%が失われた。

現在のメキシコ湾で地球に衝突した巨大小惑星であるチクシュルーブ隕石は、この絶滅事件において重要な役割を果たしたと考えられている。

チクシュルーブ隕石の衝突とデカンの玄武岩の洪水噴火が同時に起こった絶滅の「犯人」は誰なのか?それとも両方とも絶滅に貢献したのでしょうか?これは物議を醸す問題です。

マリオ・フィッシャー・ゲデ氏は同紙とのインタビューで、「個人的には、大量絶滅が起こり、巨大な小惑星が地球に衝突するとき、それはおそらく偶然ではないと思う」と語った。

白亜紀と古第三紀 (K-Pg) の境界粘土層には、より高い白金族元素 (PGE) 濃度が含まれています。これらの元素は地球の地殻岩石中にはまれですが、特定の種類の小惑星では高濃度で見つかります。

以前の研究では、PGE データは、チクシュルーブ隕石がコンドライト隕石に似た組成を持つ小惑星であることを示していました。しかし、チクシュルーブ隕石の性質、つまりその組成や地球外起源についてはほとんど知られていない。

白金族元素が地球外隕石を特定

Mario Fischer-Gold らは、白金族元素であるルテニウム (Ru) の同位体構成を使用して、地球外衝突体の性質を研究しました。比較のため、K-Pg境界からのサンプルの分析に加えて、過去5億4,100万年に起きた他の5つの小惑星衝突のサンプル、始生代(3億5,000万~3億2,000万年前)の衝突関連のボールのサンプルも分析した。顆粒球、および 2 つの炭素質隕石から。

ルテニウムが選ばれたのは、地球のものとは異なるルテニウム同位体組成を持つ異なる種類の隕石間の違いが示されているためです。そのため、ルテニウムは衝突岩中の地球外成分の起源を決定するために使用できます。

隕石のルテニウム同位体特徴は、太陽系形成初期の親小惑星の地心距離(太陽からの距離)によって変化します。さまざまな元素の同位体組成の違いに応じて、隕石は炭素質コンドライト (CC) 隕石と非炭素質 (NC) 隕石の 2 つの主要なカテゴリーに分類できます。対照的に、炭素質コンドライトは、木星の軌道を越えた、より太陽中心距離の離れた場所で形成された炭素質 (C タイプ) 小惑星に由来します。非炭素質隕石の多くは、太陽系内部で形成された珪質 (S 型) 小惑星の破片です。

Mario Fischer-Goldらは、K-Pg境界を生成したチクシュルーブ隕石と、より古い始生代のコンドリュールのサンプルはすべて、地球のものとは異なるルテニウム同位体組成を持ち、炭素に関連していることを発見した。コンドライトのルテニウム同位体組成は重複している。これは、チクシュルーブ隕石が炭素質のコンドリュール組成を持つ天体から来たことを意味し、その起源が太陽系外縁であることを示しています。始生代のコンドリュール層の場合、炭素質コンドリュールの組成は、惑星としての降着の最終段階で地球に衝突した炭素質小惑星物質に由来する可能性があります。

これは、白亜紀と古第三紀の境界粘土層の上昇した白金族元素がデカン大火成州の火山噴火に由来する可能性、および以前の研究者によって提案されたチクシュルーブ隕石の彗星起源の可能性を除外します。