リュウグウのサンプルから得られた酸素同位体による、CIコンドライトによる初期の水の地球への輸送の証拠

Sep 08, 2023

Nature Astronomy volume 7、29–38 ページ (2023) この記事を引用する

2874 アクセス

3 引用

73 オルトメトリック

メトリクスの詳細

地球を含む太陽系内部への水の供給については、依然として議論の余地がある。この過程における水和小惑星の優先的な役割は、同位体測定によって裏付けられている。炭素質コンドライト (CC) 隕石は、これらの揮発性物質が豊富な小惑星に関する主な情報源です。ただし、大気圏突入時の弱い物質の破壊により、CC データに偏りが生じます。はやぶさ２探査機による C 型小惑星 162173 リュウグウからの表面物質の帰還は、隕石記録には表れていない高多孔性、低密度、原始的な物質を研究するまたとない機会を提供します。我々は、4つのリュウグウ粒子からバルクの酸素同位体組成を測定し、それらが希少なCI（CCイヴナ型）コンドライトに最もよく似ていることを示した。ただし、いくつかの違いはCI隕石の地球汚染によるものであると考えられる。私たちは、CI 関連物質が炭素質小惑星に広く分布しており、隕石コレクションにおけるその限られた存在が示す以上に、地球の水やその他の揮発性物質の重要な供給源であることを示唆しています。

JAXAはやぶさ2探査機は、2018年6月から2019年11月にかけて、C型小惑星162173リュウグウの詳細な分光観測と測定を行った。小惑星上の 2 つの異なる場所から物質が収集され、2020 年 12 月 6 日に地球に帰還しました (参考文献 1)。 1つのサンプルは帰還カプセルのチャンバーAに保管され、もう1つはインパクターによって形成されたクレーターの近くで収集され、チャンバーCに保管されました。小惑星リュウグウの軌道観測中に得られた近赤外分光データは、それが物質で構成されていることを示しました。熱変成および/または衝撃変成した炭素質コンドライト隕石に類似しており、CY (ヤマト型) コンドライトと一致する可能性があります4。この解釈とは対照的に、JAXA ISAS 施設での初期のキュレーション研究では、返還されたサンプルは「CI コンドライトに最も類似している」ことが示唆されました (参考文献 1)。これらの矛盾した分類は、リュウグウ粒子の詳細な特性研究によってのみ解決できます。特に、高精度の酸素同位体分析は、個々のサンプルと十分に特徴付けられた隕石グループとの間の相互関係を確立するための最も強力な技術として広く認識されています。ここで提示された結果は、リュウグウのサンプルと炭素質コンドライト (CC) 隕石のインベントリとの関係を評価するための確固たる基礎を提供します。

4 つの異なるリュウグウ粒子からのサブサンプルは、「シングルショット」技術を使用したレーザーフッ素化によってバルクの酸素同位体組成について分析されました 5,6 (方法)。分析された 4 つのサンプルのうち 3 つはチャンバー C (C0014,21; C0068,21; C0087,2) からのものであり、1 つはチャンバー A (A0098,2) からのものでした。この研究で使用されたサンプルの輸送、装填および分析技術により、粒子が大気汚染にさらされることが決してないことが保証されました (方法)。

分析された材料が抽出された 4 つの粒子は、主に細かい層状珪酸塩と粗粒の層状珪酸塩で構成されており、その含有率は約 64 ～ 88 vol% の間で変化します (参考文献 7) (図 1a、b)。無水ケイ酸塩（かんらん石と輝石）は、これら 4 つの粒子のいずれでも観察されていませんが、他のリュウグウ粒子では稀な例が確認されています 8,9。フィロケイ酸塩は蛇紋岩とサポナイトの連晶から構成され、CI で見られるものと完全に重複するバルク組成を持っています7。炭酸塩鉱物は、主にドロマイトであり、少量の炭酸カルシウムおよび褐色鉱を含み、非常に変動しやすい量 (約 2 ～ 21 vol%) で存在します7。磁鉄鉱 (約 3.6 ～ 6.8 vol%) は、フランボイド、プラケット、球状骨材として、硫化鉱物 (約 2.4 ～ 5.6 vol%) も層状ケイ酸塩に富むマトリックス内に存在します (図 1a、b)7、9。リュウグウ粒子は平均空隙率が 41% と高く、その結果平均密度が 1,528 ± 242 kg m-3 と低く、これは CI コンドライト Orgueil やグループ化されていない原始隕石 Tagish Lake のそれに匹敵します9。

a、マグネタイト (Mag) は、フランボイドのクラスターと球状集合体の両方として発生します。主な細粒の暗色の物質は、相互成長した蛇紋石とサポナイト (Serp/Sap) で構成されています。きめの細かい暗いマトリックスは、相互成長した蛇紋石とサポナイトを表しています。 b. 右側の端に沿って、比較的粗粒のドロマイト結晶 (Dol) が多数存在します。さまざまな粒径の硫化物結晶 (Sulf) も見られます。スケールバー、25 μm。

4 つのリュウグウ粒子から抽出された物質に対して 7 つの個別の分析が行われました (方法)。分析された物質の質量は 0.18 ～ 1.83 mg でした (表 1)。リュウグウ粒子との比較のために、この研究の一環として、CI コンドライトである Orgueil、Ivuna、Alais、および CY コンドライト 4 Y-82162 および B-7904 も分析されました (表 1)。この研究では広範囲にわたるリュウグウ粒子の質量が分析されたため、CY および CI コンドライトとの比較を目的として加重平均が計算されました (表 1)。特に指定のない限り、本文および図では、加重されたリュウグウ組成が CI および CY の加重されていない平均と比較されています。この研究で分析したすべてのサンプルの加重平均データと加重平均データを表 1 に示します。

7回のリュウグウ解析の平均酸素同位体組成（重み付け）を、関連する可能性のあるCCグループのデータとともに図2に示します。リュウグウ粒子の平均酸素同位体組成は CI コンドライトと重複していますが、δ18O に関しては CY よりもかなり軽いです (図 2)。リュウグウのサンプルと CI が一致する可能性は、他の 2 つの最近の研究でもバルク酸素同位体データに基づいて示唆されています9,10。

この図は、リュウグウ粒子の平均酸素同位体組成が CI (青いひし形) に近いものの、CY (茶色の三角形) とは異なることを明確に示しています。 CI (Alais、Ivuna、Orgueil) および CY (B-7904、Y-82162) のデータを表 1 に示します。その他のデータは、CO3 コンドライト 57 (青い丸)、CM2 (赤い四角)、およびグループ化されていない C2 (黒い四角) 13 です。、58、59、60、61、およびタギッシュ湖 (赤の逆三角形) とサッターズミル (ピンクの四角) の分析 (補足情報)。赤い線は、CM2 (検索とフォール) データのみを通る最適な線です。 CCAM、CCs無水ミネラルライン13。値 n は、各サンプルのレーザーフッ素化ラインで個別に実行された材料の個々のアリコートの数を指します (表 1)。

個々のリュウグウの解析では、δ18O 値が 11.46 ～ 19.30 の広い範囲にあることが示されています (表 1 および図 3)。酸素同位体分析に割り当てられた最大のサブサンプルは粒子 C0014 からのもので、初期総質量は 5.5 mg で、複数回の測定 (n = 4) が可能でした (これまでに分析された総質量は 3.3 mg) (表 1)。 C0014 の分析では、δ18O 値は 13.73 ± 0.08 `` (2 sd) ～ 19.30 ± 0.07 `` (2 sd) の範囲で変化します。リュウグウ粒子によって示されるδ18O 値の比較的広い範囲は、関係するサンプリングスケールでの固有の同位体不均一性を反映しています。詳細な鉱物学的研究 7,9 では、個々のリュウグウ粒子内にかなりのレベルの不均一性が示されていることに注意してください (図 1a、b)。二次イオン質量分析によるリュウグウ粒子の個々の鉱物相の分析により、磁鉄鉱が-5.3から7.4パーセント、ドロマイトが25.4から41.6パーセント、炭酸カルシウムが34.2から39パーセントの範囲にある、δ18Oの大きな変動が明らかになった（参考文献9、 10、11）。リュウグウ粒子の主相（64 ～ 88 vol.%）として、フィロケイ酸塩は、この研究で決定された平均バルク値 15.88 パーセントに比較的近い δ18O 組成を持つ可能性があります（表 1）。この値は、CI マトリックスセパレート 12 に対して決定された範囲内にあります。リュウグウ粒子の不均一性と、異なる鉱物相によって示されるδ18O の幅広い変動を考慮すると、この研究で測定された値の範囲は予想外ではありません。バルク酸素同位体値が CC 隕石から直接採取された mg サイズの画分で決定されている場合、この研究 (方法) で得られた値と同等またはそれを超える範囲の δ18O 値が得られるのが一般的です。

リュウグウ粒子 (緑の四角) は、δ18O 値に大きなばらつきを示しており、これは関係するサンプリングスケールでの固有の同位体不均一性を反映しています (さらなる議論については本文を参照)。リュウグウ粒子との比較を目的として、CI コンドライト (色付きダイヤモンド) と CY コンドライト (色付き三角形) を分析しました。 δ18O 値に関しては、リュウグウ粒子の加重平均値と CI (アライス、イヴナ、オルゲイユ) の平均値は組成において非常に近似しています (表 1)。対照的に、CYコンドライトY-82162の平均値は、リュウグウ粒子またはCIのいずれかと比較して、より高いδ18O値に実質的に置き換えられている。 CM2 ラインは、図 2 に示す CM2 の降下と検出結果を通る最良適合ラインの延長です。エラーバー ±2 sd

リュウグウ粒子の実測モーダルデータ 7 とリュウグウ鉱物相の酸素同位体分析 10 に基づいた計算により、バルクの δ18O 値は 9.7 ～ 18.9 パーセントとなり (補足情報)、これはこの研究で決定された範囲に近い値でした。 Orgueil で測定された δ18O 値の全体範囲 (14.39 ～ 16.62 ``) および Y-82162 (20.77 ～ 24.47 ``) は、測定されたシステム精度 (±0.1 ``) に基づいて予想されるものよりも大きくなっています。これらの隕石は、リュウグウ物質の全体的な粒径を反映するために比較的粗粒の粉末として使用され、完全な均質化に必要な非常に細かい粉末には粉砕されませんでした。激しく粉砕すると、おそらくその主な組成が変化する可能性があります。たとえば、これらの水和サンプルの水分含有量が大幅に変化する可能性があります。

チャンバー A から分析された単一粒子 (A0098) は、この研究で分析されたすべてのリュウグウ物質の中で最も低い δ18O 値 (11.46 ± 0.12 パーセント (2 sd)) を有し、最も低い Δ17O 値の 1 つ (0.56 ± 0.06 パーセント (2 sd)) ））。しかし、それはここで分析される最小のサンプルの 1 つでもあり、そのため不均一な鉱物のサンプリングの影響を最も受けやすいものの 1 つです。他の小さなサンプルも、たとえば、Δ17O 値がそれぞれ 0.54 および 0.75 の C0014-3 および C0087 など、最も大きな変動を示します (表 1)。したがって、A0098 の低い δ18O 値の最も可能性の高い説明は、サンプルの不均一性であり、おそらくより高いモード磁鉄鉱含有量を反映していると考えられます。

リュウグウ粒子によって示されるδ18O値には大きなばらつきがあるにもかかわらず、それらは図3のオルゲイユとアレイの解析結果の近くに集中する傾向があります。イヴナのδ18O組成はリュウグウ範囲内にありますが、Δ17O値はより低くなります。リュウグウ粒子は、δ18O と Δ17O の両方に関して CY コンドライトとは同位体的に異なります (図 3)。この研究で分析された 2 つの CY (Y-82162 および B-7904) は同様に高い δ18O 値を持っていますが、それらの Δ17O 値は異なります。これは、現在定義されている 4 CY が単一の均質なグループではないことを示唆しています。この発見はさらなる研究に値するが、リュウグウ粒子がCIコンドライトと密接に関連しているというこの研究の主な結論を変えるものではない。この類似性は、リュウグウ粒子の加重平均組成（フッ素化中に放出されるO2ガスの質量による加重）を平均CI値（図3）と比較するとよく実証され、δ18Oは15.88±4.85パーセント（2標準偏差）および15.16である。それぞれ± 4.05 ‰ (2 sd) (表 1)。 CI の Δ17O の平均値 (0.53 ± 0.21 ± 2 sd) は、リュウグウ粒子の加重平均値 (0.66 ± 0.09 ‰ (2 sd 加重)) よりも低いですが、2 sd レベルでは明らかに有意な重複があります (図3）。

他の研究9、10で分析されたリュウグウ粒子は、図4のCY*フィールドの端にある1つの分析10を除いて、ここで得られたものと重複するか、同様の酸素同位体組成を持っています。この値は反映されているとは考えられません10。この共同研究に参加した他の研究室との分析上の差異はありますが、むしろリュウグウレゴリス内の小規模な固有の不均質性に起因すると考えられています10。 CY コンドライトのこれまでの酸素同位体分析 13 では、これらの隕石が 2 つの異なるグループを表す可能性がさらに裏付けられています (図 4)。

リュウグウ粒子（緑）、CI（青）、CY（黄色と藤色）コンドライトのフィールドは、この研究で得られた解析のみに基づいています（図3）。他の研究で分析されたリュウグウ粒子（灰色の四角）9、10 は、CY* フィールドの端にある 1 つの分析を除いて、ここで得られた粒子と重なるか、またはそれに近いものです10。また、CI および CY コンドライト 13 (灰色の菱形と三角形) の以前の分析も示されています。 CY コンドライトは、同様の δ18O 値を持つ 2 つの異なるグループを表すようですが、異なる Δ17O 組成を持ちます。その結果、それぞれの CY フィールドには CY および CY* というラベルが付けられました。 CM2 ラインは、図 2 に示す CM2 の滝と谷を通る最適なラインの延長です。

私たちの酸素同位体データから、リュウグウ粒子と CI との間には、CY よりも関連性がある可能性がはるかに強いことが明らかです (図 2-4)。この潜在的な関係は、リュウグウ物質の詳細な鉱物学的および岩石学的研究によっても裏付けられています7、9、10。これまでに確認されているリュウグウ粒子とCIの違いは、おそらく後者の地球上の変化を反映していると考えられる。 1864 年に陥落したオルゲイユは、地球の風化によってかなりの鉱物学的変化を受けていることが十分に文書化されており 14、これは必然的に大気中の酸素の取り込みをもたらし、バルクの Δ17O 値が地球の分別線 (TFL) に近づくことになるでしょう。この結論は、リュウグウ粒子にはフェリハイドライトや硫酸塩が含まれていない7,10が、オルゲイユには含まれている15という鉱物学的証拠と一致しています。少なくとも一部のリュウグウサンプルの層状ケイ酸塩は、サポナイト成分の層間水を欠いている可能性があるという証拠もあります10。オルゲイユの段階的熱分解は、最近の CC 落下のタギッシュ湖の場合と同様に、隕石中に存在する層間水が地球起源のものであることを実証しました16。

この研究で測定されたすべての CI コンドライトは、加重平均リュウグウ値 (0.66 ± 0.09 ± 2 sd) よりも低い平均 Δ17O 組成 (Alais 0.60 ± 0.01 ``; Ivuna 0.41 ± 0.01 ``; Orgueil 0.58 ± 0.08 ``) を持っています (表 1)。。私たちは、リュウグウ粒子と CI の間の Δ17O の差が後者の地球上の汚染の結果である可能性を調べるために、オルゲイユの解析を使用して計算を行いました（補足情報）。オルゲイユのモード組成 15 (方法 1) またはその完全な化学分析 17 (方法 2) のいずれかを使用したこれらの計算は、オルゲイユの測定された Δ17O 値 (0.58 パーセント) が、物質の陸上汚染の観点から完全に説明できることを示しています。リュウグウ粒子の組成と同じ大気以前の組成（0.66 パーセント）。これらの計算は、CI とリュウグウの間の Δ17O の違いが単に CI コンドライトの陸地汚染の結果であるという明確な確認を提供するものではなく、これらの物質間の主な違いも要因である可能性が依然としてあることに注意することが重要です。しかし、リュウグウ粒子には層間水が欠如しており 10、CI 内のそのような水は陸地由来である可能性があるという証拠 16 は、このΔ17O の差が陸域汚染の結果であることと一致しています。

他の CI と比較してイヴナ粒子とリュウグウ粒子の間の Δ17O の差が大きいことは、局所スケールの不均一性を反映している可能性があります。研究では、CI は 1 ～ 2 g 未満のサンプリングスケールで化学的不均一性を示すことが示されています (参考文献 18、19)。これらの重要な隕石のこれほど大量のサンプルが入手できることはほとんどなく、均質な粉末は通常 100 ～ 200 mg のアリコートに基づいています。しかし、局所スケールの不均一性の可能性にもかかわらず、ここで測定された 3 つの CI 隕石はすべて、リュウグウの加重平均よりも低い Δ17O 値を示しました。これは、彼らがかなりの程度の地球汚染を経験したことを示す他の一連の証拠と一致しています。これは、太陽系値の代用として CI 隕石のバルク組成データを使用する場合に重要な意味を持つ可能性があります 20。さらに、大量の陸水成分が追加され、陸生由来の有機分子による汚染の現実的な可能性があるため、CI 隕石の光安定同位体データ (C、H、O、N) は慎重に評価する必要があります。重要な非先住民成分が含まれている可能性があります。リュウグウのサンプルには地球上の汚染がないため、リュウグウのサンプルからの化学データと同位体データは、これらのバルク太陽系の値について新たな視点を提供するでしょう。

はやぶさ２探査機によって収集された物質はわずか 5.4 g でしたが、返還されたサンプルの最初のスペクトル特性評価では、それらがリュウグウ 1 の軌道観測中に得られた全球平均データとよく一致することが示されました。したがって、返された粒子はおそらく小惑星全体を代表していると考えられます。リュウグウ粒子と CI の δ18O 組成がよく一致しており、両者が非常によく似た地球以前の Δ17O 値を持っていた可能性は、小惑星リュウグウと CI コンドライトを結び付ける確固たる基礎を提供します。

CI コンドライトは稀な隕石グループであり、Meteoritical Bulletin データベースには 9 個の例 (2022 年 11 月) のみがリストされています 21 が、そのうち 4 個はおそらく CY グループのメンバーです 4。これは、水和CCの最も豊富なグループであるCM2（ミヘイ様）コンドライトの724件（2022年11月）と比較します。しかし、地球に到着する CI 関連物質の見かけの少なさは、単にそれらの強度の低さの特性を反映している可能性があります 22。 CC 隕石は、観測された隕石落下の約 4% にすぎませんが (Meteoritical Bulletin Database)21、微小隕石集団 (サイズ範囲 10 μm ～ 2 mm の破片) の 55 ～ 60% を占め、40,000 ± のほとんどを占めます。毎年 20,000 トンの地球外物質が地球に蓄積されています23。 CI 関連粒子は、微小隕石のより大きなサイズの部分内で暫定的に確認されており、あまり研究されていないより小さなサイズの粒子の間でより一般的である可能性があります 23。

CI コンドライトの宇宙線被曝年齢は非常に短く、一般に 200 万年未満です (参考文献 24)。小惑星リュウグウはおそらく複数の母天体の破壊/再表面現象の産物であるが、現在の「こま」の形状は 850 万年以上前に形成されたと推定されている 25。このことは、リュウグウが重要な隕石であるオルゲイユ、イヴナ、アレイを含むCIの直接の発生源天体である可能性を高めている。リュウグウはアポロ地球横断小惑星で、遠日点は 1.419 天文単位 (AU)、近日点は 0.96 天文単位です (参考文献 26)。対照的に、オルゲイユ隕石の大気圏以前の軌道の計算では、木星の軌道を越えた遠日点が示唆されています27。最近の CC の落下で決定された大気圏以前の軌道はすべて外側のメインベルトに遠日点があり 28、これは、地球近傍の天体は隕石の主要な発生源ではなく、ほとんどの落下はメインベルトから直接発生しているという提案と一致しています 29。したがって、既知の CI 隕石がリュウグウ由来である可能性は低いと思われます。

リュウグウは Cb 型小惑星として分類されており、おそらくユーラリア小惑星族またはポラナ小惑星族のいずれかに由来すると考えられます。 OSIRIS-REx ミッションの目標小惑星であるベンヌも、おそらくこれら 2 つの小惑星族のいずれかに由来すると考えられます 31。 CI コンドライトはスペクトル的に C、Cb、B 型小惑星と一致しており 32、これらはメインベルト内のすべての C 複合体の約半分を占めています 30。これらのタイプは内側メインベルトにもよく見られ、おそらく地球に運ばれる地球外物質の顕著な部分を供給していると考えられます30。小惑星リュウグウの CI に似た組成の確認は、この物質がメインベルトに広く分布しているというさらなる証拠を提供します。可能性としては、地球に運ばれた CI のような物質の大部分は大気圏への突入に耐えられないほど脆いため、隕石の記録には現れないということでしょう。 CI コンドライトはすべての CC 隕石の中で最も水和しているため、これは太陽系内部への揮発性物質の輸送にとって潜在的に重要です17。汚染された可能性のある層間水を差し引いた後でも、CI コンドライトは CM2 よりも高い水分含有量を持っています (参考文献 17)。 CM コンドライトは Ch 小惑星との強いつながりを示しますが、他のすべての C 複合体クラスとも親和性があります 32。 CI と CM コンドライトの混合物は、太陽系内部の水和の可能性が高いと思われ、リュウグウのデータは、隕石のようなコンドライトの不足よりも CI の重要な役割を示しています。

地球がどのようにして水を獲得したかは、惑星科学における未解決の問題のままです33。ごく一部は原始太陽系星雲から受け継がれた可能性がありますが、モデリングと同位体の研究は、これはわずか約 1% であり、残りの 99% は地球降着の主段階中に CC によってもたらされる可能性があることを示唆しています 33,34,35。 CM と同様に CI は地球全体の組成に近い H および N 同位体組成を持っていますが、彗星源は同位体的に地球上の値から遠く離れています 35。 CI は、地球の元素合成鉄同位体組成 (μ54Fe) とほぼ一致する唯一の隕石グループです 36。上述のリュウグウからの証拠に基づくと、CI の汚染されていない Δ17O 組成が 0.66 パーセントであるため、CI は地球に最も近い酸素同位体組成を持つ水和 CC グループになります。しかし、地球上にどのくらいの水が存在するかについては依然としてかなりの不確実性があり、他の隕石グループが地球の水の収支に寄与している可能性があります。エンスタタイトコンドライトは、地球の水の潜在的な供給源として提案されています 37。しかし、エンスタタイトコンドライト中の固有の水は、CCs よりも大幅に少ない17。したがって、エンスタタイトのコンドライトは最大 3 つの海洋塊 (1 つの海洋塊 1.38 × 1021 kg) を供給できた可能性がありますが、これは陸水の推定値の下限であり、最大 18 の海洋塊になる可能性があります 38。かなりの量を示す実験証拠があります。地球の核に分割された水素39。

CI コンドライト、およびリュウグウなどの CI 関連小惑星は、大規模な母体の熱水処理を受けて高度に変化しており (図 1)、元のケイ酸塩鉱物の痕跡のみが残っています 7、8、9、15、18、19。それにもかかわらず、CI は化学的に最も原始的な CC グループであり、ほとんどの元素のバルク組成が太陽の光球の組成に近い 18、19、20。 CI には局所スケールの不均一性が存在しますが 18、19、それらのバルク化学組成は本質的に分画されておらず、水の変化が等化学的に、潜在的に静的な流体条件下で起こったことを示唆しています 40。対照的に、モデリング研究は、主要な流体の移動、したがって開放系の挙動を指摘しています41。リュウグウ磁硫鉄鉱の結晶内に閉じ込められた流体について行われた最近の測定では、その中にハロゲン、窒素、硫黄、CO2、および溶存有機化合物が含まれていることが示されています42。陸上システムと同様に43、高い溶質濃度は、周囲のケイ酸塩材料との密度コントラストを低減することによって流体の流れを制御する上で重要であった可能性がある。さらに、原始リュウグウの母天体は小さく、直径約 20 km を超えなかった可能性があります 11。 CC 変更のモデルは通常、たとえば半径 50 km のはるかに大きな天体に基づいています 44。流体が停滞していた小さな小惑星の変化は、等化学的変化を支持する研究 18,19,39 と数値シミュレーションによって予測される開放系の挙動との間の矛盾を解決する可能性がある。

オルゲイユについても示唆されているように、リュウグウは彗星起源である可能性があると提案されている9,45。ロゼッタ探査機によるチュリュモフ・ゲラシメンコ彗星のガス状大気の直接測定では、δ18O 値が 120 パーセント近くであることがわかりました (参考文献 46)。この測定には非常に大きな誤差が生じる可能性がありますが、彗星の氷は 16O が非常に枯渇していることを示唆しています。原始的なグループ化されていないコンドライト Acfer 094 からの宇宙シンプレクタイトと呼ばれるマトリックス物質は、彗星 67P の測定値よりわずかに高い δ18O 値を持ち、原始の氷の組成を代表すると考えられています 47,48 (図 5)。対照的に、CI/リュウグウ母天体の最終的な流体は、16O に富む固体との長期にわたる交換により、より 16O に富む値に進化したと考えられます 8,9。スターダストミッション中にサンプリングされた81P/ワイルド2彗星からの粒子は、16Oに富んだ高温の集合体によって支配されており、このような広範なレベルの水質変化が彗星の核内で起こったという証拠はほとんどない49。リュウグウと CI からの証拠は、それらの親源は、26Al (t1/2 = 0.73 Myr) などの短寿命放射性核種の崩壊に応答して、広範な水質変質を受けた初期に形成された小惑星 7、9、11 であるということです 43。

太陽と太陽風（SW）62、耐火性固体63の組成は、CCAM/Y&R 傾斜 1 ラインの左下にプロットされています。宇宙シンプレクタイト 47,48 として知られる Acfer 094 のマトリックス物質と一部の惑星間塵粒子 (IDP) 64 は、傾き 1 の線に沿ってより高い δ18O 値でプロットされます。この図のスケールでは、リュウグウ、地球、および TFL と傾斜 1 の線の交点に近いセマルコナの普通コンドライト 65 プロットから推定される水の組成を分析しています。 Acfer 094 宇宙シンプレクタイト 47,48 の分析は、原始水の氷の酸素同位体組成を表すものであると考えられています。リュウグウ粒子の組成は、Acfer 094 (参考文献 47、48) のマトリックス材料と同様の組成を持つと解釈される 16O に乏しい流体と、一般に知られているような 16O に富む固体との間の比較的広範な閉鎖系交換の観点から説明することができる。 CC隕石から発見されました。この証拠は、小惑星リュウグウが彗星起源であるという提案と矛盾しているようです44 (さらなる議論については本文を参照)。ミキシングラインは CCAM13 と Y&R66、つまりヤングアンドラッセルラインです。

オルゲイユには 10.8 wt% の構造結合水 17 が含まれており、段階的熱分解 16 の結果に基づくと、これは地球外起源である可能性があります。前に議論したように、地球の水の在庫量はあまり制限されていません 33,37。 10 個の海洋質量の中央値推定値を取得するには 33、地球の質量に対する 2.1% の CI 寄与が必要であり、これは小惑星帯の質量の 54 倍に相当します。そのような資料がいつ Earth50 に追加されたかについては議論があります。モデリング研究は、地球の形成全体を通じて水が地球に追加され、初期段階に関与する小さな天体と、後期に降着するいくつかの大きな天体が、地球形成の最終段階で水の大部分を供給した可能性があることを示唆しています50。 O、Ru、Mo の同位体証拠は、CC 物質が月を形成する巨大衝突より遅く追加されたものではないことを示唆しています 51,52。 Mo 同位体の証拠に基づいて、地球の水の多くは月形成イベント中に CC 組成の衝突体によってもたらされたと提案されています 53。

地球を含む太陽系内部への水の供給は、おそらく重なっている 3 つの段階で行われたようです: (1) 初期の星雲の取り込み 32,38、(2) おそらく巨大惑星の移動に反応して小さな小惑星体による供給 50最後に、(3) 地球降着の最終段階における、おそらく CC 組成の巨大原始惑星の影響 50,52。 CI 関連天体は、小さく、おそらく太陽系の外側で発生したと思われる 7,54 が、地球を含む太陽系内部の水和に最も重要な貢献をしたのは、ステージ 2 の期間中だったと考えられます。

酸素同位体分析は、赤外線レーザー支援フッ素化システム 6 を使用してオープン大学 (ミルトンキーンズ、英国) で実施されました。 4 つの異なるリュウグウのサンプルは、密閉され窒素が充填された 2 つの FFTC (施設間輸送コンテナ) に入れて放送大学に輸送されました。 2 つの FFTC のうち 1 つは、はやぶさ 2 の最初のタッチダウン収集からの粒子 (粒子 A0098,2、5 粒子) を含み、もう 1 つの FFTC には、2 番目の衝突後の収集からの 3 セットの粒子が含まれていました。 C0068,2 1粒0.5mg、C0087,2 約10粒0.8mg。両方のホルダーは、放送大学の窒素雰囲気を継続的にパージした専用キャビネット内に保管されました。

サンプルの装填は、酸素レベルが 0.1% 未満に監視された窒素「グローブボックス」内で行われました。リュウグウ分析作業用に新しい Ni サンプルホルダーが製造されました。このホルダーは、リュウグウ粒子用と内部黒曜石標準用の 2 つのサンプルウェルだけで構成されていました。分析中、リュウグウ物質を含むサンプルウェルは、レーザー反応中にサンプルを保持するために、厚さ1mm、直径3mmの内部BaF2窓で覆われていました。サンプルへの BrF5 の流れは、Ni サンプルホルダーに刻まれたガス混合チャネルによって維持されました。サンプルチャンバーの構成も変更され、真空下でフッ素化ラインからサンプルチャンバーを取り出し、窒素で満たされたグローブボックス内で開けることができました。 2 つの部分からなるチャンバーは、銅製ガスケットとクイックリリース KFX クランプを備えた圧縮シールを使用して真空気密に作られています6。チャンバー上部の厚さ 3 mm の BaF2 窓により、サンプルの観察とレーザー加熱を同時に行うことができました。サンプルの装填後、チャンバーを窒素が満たされたグローブボックス内で再度クランプし、フッ素化ラインに再度取り付けました。分析前に、吸着した水分を除去するために、サンプルチャンバーを真空下で一晩約 95 °C の温度まで加熱しました。一晩加熱した後、チャンバーを室温まで冷却し、サンプル移送プロセス中に大気中に上げられたフレキシブルセクションを、BrF5 の 3 つのアリコートを使用してパージして水分を除去しました。これらの「フレキシ」ブランクの酸素同位体組成は、MAT 253 マイクロボリューム機能を使用して分析されました。これらの手順により、リュウグウのサンプルが大気開放されたり、サンプル装填手順中に大気中に持ち込まれたフッ素化ラインの部分からの水分で汚染されたりすることがないことが保証されました。

すべての Ryugu サンプルは、修正されたシングルショットモードで実行されました5。この手順には、サンプルチャンバー壁に吸着された残留水分を減少および除去するために 5 分間のチャンバーブランクを 1 回行う必要がありました。このブランクの酸素同位体組成は、MAT 253 マイクロボリューム機能を使用して分析されました。このブランク分析に続いて、サンプル自体が実行されました。ＢｒＦ５の存在下でのサンプル加熱は、ＸＹＺステージに取り付けられたＰｈｏｔｏｎＭａｃｈｉｎｅｓＩｎｃ．の５０Ｗ赤外線ＣＯ２レーザー（１０．６μｍ）を使用して実行された。反応の進行は統合ビデオシステムによって監視されました。フッ素化後、放出された O2 は、2 つの極低温窒素トラップを通過させ、加熱された KBr 床上を通過させて過剰なフッ素を除去することによって精製されました。精製酸素ガスの同位体組成は、質量分解能約 200 の Thermo Fisher MAT 253 デュアルインレット質量分析計を使用して分析されました。

7 つのリュウグウサンプルのうち 5 つでは、反応中に放出された O2 ガスの量は、MAT 253 質量分析計のベローズ設備を使用するためのおおよその限界である 140 μg よりもはるかに少なかった。これらの場合、分析はマイクロボリュームを使用して行われました。モニタリングの目的で、反応後のブランクを実行し、その酸素同位体組成も測定しました。最後に、内部黒曜石標準をフッ素化して分析しました。 5 分間の「反応前」ブランク手順中に放出されたガスは常に TFL に近い組成を有しており、主に残留吸着大気水分で構成されていることを示しています。

NF3+ の NF+ フラグメントイオンは、質量 33 ビーム (16O17O) との干渉を引き起こす可能性があります。この潜在的な問題を排除するために、すべてのサンプルは極低温分離手順を使用して処理されました。これは、MAT 253 で分析する前に順方向に実行されるか、分析済みのガスを専用のモレキュラーシーブに戻して極低温分離後に再実行する 2 回目の分析として実行されます。極低温分離では、液体窒素温度でガスをモレキュラーシーブに取り込み、次に温度を -130 °C に上昇させることでメインモレキュラーシーブに放出します。広範なテストにより、NF+ が最初のモレキュラーシーブ上に保持され、この技術を使用しても分別がほとんどまたはまったく行われないことが示されました。

当社の内部黒曜石標準 (n = 38) の反復分析によって定義される、ベローズモードでのシステム全体の精度は次のとおりです。 δ17O については ±0.05 、 δ18O の場合は ±0.10 ‰。 Δ17O(2sd)55の場合は±0.02‰。微量モードでのシステム全体の精度は、測定されるガスの量が減少するため (<140 µg)、ベローズモードよりもわずかに低くなります。酸素同位体分析は標準的なδ表記法で報告され、δ18O は次のように計算されます。

δ17O についても同様に 17O/16O 比を使用します。 VSMOW は国際標準であるウィーン標準平均海洋水量 Δ17O で、TFL からの偏差を表し、Δ17O = δ17O − 0.52δ18O として計算されます。

サンプルのロードに使用したグローブボックスは、Plas-Labs の連続窒素フローモデルでした。これにより、低い水分と酸素レベル (<0.1 wt% O2) が達成されました。圧力変動によりバランスが損なわれるため、荷重中のサンプルの重量測定には問題があることが判明しました。したがって、英国への発送前のSPring-8シンクロトロン施設での最初のサンプル調製中に得られた粒子C0068の0.5mgの値を使用して正規化手順が採用されました。 C0068 は単一測定として全体が測定され、17% の収率が得られました (表 1)。測定された CY (Y-82162,82) で達成された平均 12.1% および CI (Orgueil) で測定された 25.2% を考慮すると、17% という値は妥当です (表 1)。

この研究で分析されたすべてのサンプルのブランク補正データは、補足情報に記載されています。酸素同位体分析に利用できるリュウグウサンプルのサイズは比較的小さいため、この研究で分析したすべてのサンプルにブランク補正を適用する必要がありました56。

ここで、nT = 測定された合計量であり、ns + nb に等しい

nb = ブランクの量

ns = サンプルの量

δT = デルタ合計量

δb = デルタブランク

δs = デルタサンプル

nb と δb の値は、黒曜石標準のみが存在するリュウグウトレイをロードすることによって決定されました。「フレキシ」ブランクは通常通りに実施した。次に、5 分間のサンプルチャンバーブランクを実行し、この手順中に発生した 4 μg の O2 を MAT 253 マイクロボリュームで実行しました。得られた結果は次のとおりです。 δ17O = −5.15``; δ18O = −9.95 ``および Δ17O = 0.02 ``。このブランクの実行時間は通常のレーザー照射時間である約 2 分よりも長かったため、適用されるブランク補正は 2.4 µg の O2 に減りました。各分析に適用されるブランク補正の詳細は、補足情報に記載されています。

ほとんどの場合、隕石のバルク酸素同位体組成を測定する場合、通常 100 ～ 200 mg のサンプルの比較的大きなチップが破砕され、均質化されます。次に、この均質化粉末から約 2 mg のアリコートを採取し、レーザーフッ素化によって分析します。目的は、隕石の代表的なバルク組成を決定することです。しかし、いくつかの研究では、はるかに小さなmgサイズの断片が原始隕石から除去され、レーザーフッ素化によって分析されています。これらの小さなサブサンプルから得られたδ18O の範囲は、多くの場合、この研究で観察された範囲と一致するか、それを超えています。したがって、NWA 7891 の場合、δ18O 測定値は -15.42 ～ -2.39 の範囲でした。 NWA 8781: -6.09 ～ 1.22``; NWA 11961: -2.48 ～ 6.43 ``; Telakoast 001 -3.15 ～ 2.15 ``および Tarda: 15.94 ～ 21.97 `` (補足情報)。現在の調査の結果と一致して、これらの隕石の研究の結果は、サンプルが鉱物相間にかなりのレベルの固有の同位体不均一性を示す場合、材料の大部分を事前に均質化していない mg サイズのサンプルでは、次のことを示しています。 δ18O の不均一性が大きい。

本文で述べたように、本研究で解析したリュウグウ粒子は、δ18O 値にかなりの範囲（11.46 ～ 19.30 degree）を示しています。計算によると、この変動は、主要な酸素含有相である層状ケイ酸塩、磁鉄鉱、ドロマイトの不均一な分布の観点から完全に説明できることが示されています（補足情報）。

本文で説明したように、リュウグウ粒子と CI コンドライトの Δ17O 組成間の小さな違いは、おそらく CI 隕石の地球汚染に関連していると考えられます。 CIsl の汚染をモデル化するために 2 つの異なるアプローチが使用されています (補足情報)。どちらの計算セットでも、基本的に同じ結果が得られます。

この出版物に関連するすべてのデータは、表 1 および補足情報で入手できます。この研究で使用されたすべての画像とデータは、JAXA Data Archives and Transmission System (DARTS) で入手できます。「はやぶさ２」のサンプルデータやミッションのその他のデータは、DARTS アーカイブ https://www.darts.isas.jaxa.jp/curation/hayabusa2 および https://www.darts.isas.jaxa.jp/planet で入手できます。それぞれ/project/hayabusa2/。

矢田哲ほか C型小惑星リュウグウから持ち帰ったはやぶさ2サンプルの予備分析。ナット・アストロン。 6、214–220 (2021)。

記事 ADS Google Scholar

北里和也ほかはやぶさ２近赤外分光法で撮影した小惑星162173リュウグウの表面組成。サイエンス 364、272–275 (2019)。

記事 ADS Google Scholar

辰巳英他小惑星 (162173) リュウグウのスペクトル的に青い水和母体。ナット。共通。 12、5837 (2021)。

記事 ADS Google Scholar

キング、AJ 他ヤマト型 (CY) 炭素質コンドライト群: 小惑星リュウグウの表面の類似体? 化学。エルデ 79、125531 (2019)。

記事 Google Scholar

Schrader, DL、Davidson, J.、Greenwood, RC、Franci, IA & Gibson, JM 初期太陽系の水氷が豊富な小天体: CR コンドライト親小惑星。地球惑星。科学。レット。 407、48–60 (2014)。

記事 ADS Google Scholar

RC グリーンウッド、TH バーバイン、MF ミラー & アイオワ州フランキー初期形成小惑星の融解と分化: 高精度酸素同位体研究からの視点。化学。 Erde 77、1–43 (2017)。

記事 Google Scholar

伊藤正史ほか小惑星リュウグウから帰還したサンプルから採取された、太陽系外縁物質の原始的な記録。ナット。アストロン。https://doi.org/10.1038/s41550-022-01745-5 (2022)。

リュー、MC 他高度に水分を含んだ小惑星リュウグウの原石への 16O に富む無水ケイ酸塩の取り込み。ナット。アストロン。 https://doi.org/10.1038/s41550-022-01762-4 (2022)。

中村英治ほか小惑星リュウグウの起源と進化について: 包括的な地球化学的観点から。手順日本アカド。サー。 B. 98、227–282 (2022)。

記事 ADS Google Scholar

横山哲ほか小惑星リュウグウから持ち帰られたサンプルはイヴナ型炭素質隕石に似ている。サイエンス https://doi.org/10.1126/Science.abn7850 (2022)。

マケイン、KA および松田、N. 他。小惑星リュウグウの初期の流体活動: 酸素、炭素、53Mn-53Cr 同位体系からの視点。ナット。アストロン。 https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-1647235/v1 (2022)。

Rowe, MW、Clayton, RN & Mayeda, TK CI および CM 隕石の分離成分中の酸素同位体。ゴチム。コスモチム。 Acta 58、5341–5347 (1994)。

記事 ADS Google Scholar

Clayton, MK & Mayeda, TK 炭素質コンドライトの酸素同位体研究。ゴチム。コスモチム。 Acta 63、2089–2104 (1999)。

記事 ADS Google Scholar

Gounelle, M. & Zolensky, ME オルゲイユ隕石：150 年の歴史。隕石。惑星。科学。 49、1769–1794 (2014)。

記事 ADS Google Scholar

King、AJ、Schofield、PF、Howard、KT & Russell、SS X 線回折による CI および CI 様コンドライトのモード鉱物学。ゴチム。コスモチム。 Acta 165、148–160 (2015)。

記事 ADS Google Scholar

Baker, L.、フランキー、アイオワ州、ライト、IP & ピリンジャー、コネチカット州タギシュ湖の水の酸素同位体組成: 低温相および他の炭素質コンドライトとの関係。隕石。惑星。科学。 37、977–985 (2002)。

記事 ADS Google Scholar

Jarosewich、E. 隕石の化学分析、石と鉄隕石の分析をまとめたもの。 Meteoritics 25、323–337 (1990)。

記事 ADS Google Scholar

モーロック、A.ら。 CI コンドライトの砕石形成と化学的不均一性。ゴチム。コスモチム。 Acta 70、5371–5394 (2006)。

記事 ADS Google Scholar

バラット、JA et al. CI コンドライトの地球化学: 主要元素と微量元素、および Cu および Zn 同位体。ゴチム。コスモチム。 Acta 83、79–92 (2012)。

記事 ADS Google Scholar

Lodders、K. 太陽系の元素の存在量と凝縮温度。 Ap J. 591、1220–1247 (2003)。

記事 ADS Google Scholar

Meteorical Bulletin データベース (The Meteoritical Society、2022); https://www.lpi.usra.edu/meteor/

Macke、RJ、Comsolmagno、GJ & Britt、DT 炭素質コンドライトの密度、気孔率、および磁化率。隕石。惑星。科学。 46、1842–1862 (2011)。

記事 ADS Google Scholar

Goderis, S. et al. ソー・ロンダン山脈（東南極）のヴィデロエフジェレット産の宇宙小球体。ジオチム・コスモチム。アクタ。 270、112–143 (2020)。

記事 ADS Google Scholar

Eugster, O.、Herzog, GF、Marti, K. & Caffee, MW、「隕石と初期太陽系 II における照射記録、宇宙線被ばく年齢、および隕石の移動時間」 (Lauretta, DS & McSween Jr. 編) HY) 829–851 (Univ. Arizona Press、2006)。

諸田哲ほかはやぶさ２による小惑星（162173）リュウグウからのサンプル収集：表面進化への影響。サイエンス 368、654–659 (2020)。

記事 ADS Google Scholar

(162173) リュウグウ = 1999 JU3 (IAU 小惑星センター、2022); https://www.minorplanetcenter.net/db_search/show_object?object_id=162173

Gounelle, M.、Spurny, P. & Bland, PA 歴史的記録に基づくオルゲイユ隕石の軌道と大気の軌道。隕石。惑星。科学。 41、135–150 (2006)。

記事 ADS Google Scholar

Borovička、J. et al. ユニークな炭素質隕石フレンスブルクの軌道と軌道。隕石。惑星。科学。 56、425–439 (2021)。

記事 ADS Google Scholar

Granvik, M. & Brown, P. 太陽系における隕石源領域の特定。イカロス 311、271–287 (2018)。

記事 ADS Google Scholar

杉田晋ほかリュウグウの地形、色、熱特性: 母体のプロセスへの影響。サイエンス 364、eaaw0422 (2019)。

記事 Google Scholar

ボトケ、WF et al. 小惑星 (101955) ベンヌの源を求めて: 確率論的 YORP モデルの応用。イカロス 247、191–217 (2015)。

記事 ADS Google Scholar

デメオ、FE 他。可視・近赤外分光法で小惑星と隕石を結びつける。イカロス 380、114971 (2022)。

記事 Google Scholar

ウー、J.ら。地球の水の起源: 軟骨の継承と星雲による水素の吸入と核内での貯蔵。Ｊ．Ｇｅｏｐｈｙｓ． Res.: Planets 123、2691–2712 (2018)。

Marty, B. 地球上の水、炭素、窒素、希ガスの起源と濃度。地球惑星。科学。レット。 313–314、56–66 (2012)。

記事 ADS Google Scholar

アレクサンダー、CM O'D。太陽系内部の水の起源。フィル。トランス。ロイ。社会 A. 375、20150384 (2017)。

Schiller, M.、Bizzarro, M. & Siebert, J. 原始地球の非常に急速な降着と分化の証拠となる鉄同位体。科学。上級 6、eaay7604 (2020)。

記事 ADS Google Scholar

ピアニ、L.ら。地球の水は、エンスタタイトコンドライト隕石に似た物質から受け継いだものである可能性があります。サイエンス 369、1110–1113 (2020)。

記事 ADS Google Scholar

Peslier、AH、Schönbächler、M.、Busemann、H.、Karato、S.-I。地球内部の水：分布と起源。宇宙科学。改訂 212、743–810 (2017)。

記事 ADS Google Scholar

田川晋ほか地球の核への水素の取り込みに関する実験的証拠。ナット。共通。 2588 年 12 月 (2021 年)。

記事 ADS Google Scholar

ペンシルバニア州ブランドら。小惑星の水質変化が等化学的である理由: 高い空隙率 ≠ 高い浸透性。地球惑星。科学。レット。 287、559–568 (2009)。

記事 ADS Google Scholar

Fu, R.、Young, E.、Greenwood, R. & Elkins-Tanton, L. の『微惑星: 惑星の初期微分と結果』 (Elkins-Tanton, L. & Weiss, B. 編) Cambridge Planetary Science Series、115 –135 (ケンブリッジ大学出版局、2017)。 https://doi.org/10.1017/9781316339794.006

中村達也ほか炭素質小惑星リュウグウの形成と進化: 返還されたサンプルからの直接証拠。科学 https://doi.org/10.1126/science.abn8671 (2022)。

ファーガソン、G.ら。堆積盆地における塩水の残留。地球物理学。解像度レット。 https://doi.org/10.1029/2018GL078409 (2018)。

Palguta, J.、Schubert, G. & Travis, BJ 炭素質コンドライト母体の流体の流れと化学的変化。地球惑星科学。レット。 296、235–243 (2010)。

記事 ADS Google Scholar

三浦洋、中村英、国広哲小惑星 162173 リュウグウ: 彗星の起源。アストロフィー。 J.Lett. 925、L15 (2022)。

記事 ADS Google Scholar

シュローダー、IRHG et al. ロゼッタ/ROSINA 二重焦点質量分析計を使用して測定した、67P/チュリュモフ・ゲラシメンコ彗星のコマの水中の 16O/18O 比。アストロン。アストロフィー。 630、A29 (2019)。

記事 Google Scholar

坂本直人ほか重酸素同位体が豊富な初期太陽系水の残骸。サイエンス 317、231–233 (2007)。

記事 ADS Google Scholar

松本正人他 Acfer 094 炭素質コンドライト中の宇宙シンプレクタイトの三次元微細構造と鉱物学: その起源に関する示唆。ゴチム。コスモチム。 Acta 323、220–241 (2022)。

記事 ADS Google Scholar

Defouilloi, C. et al. 彗星 81P/ワイルド 2 からの結晶性ケイ酸塩の起源: それらの酸素同位体と鉱物化学に関する複合研究。地球惑星。科学。レット。 465、145–154 (2017)。

記事 ADS Google Scholar

モルビデリ、A. et al. 地球に水を供給する水源地域とタイムスケール。隕石。惑星。科学。 35、1309–1320 (2000)。

記事 ADS Google Scholar

グリーンウッド、RC 他高エネルギーの月を形成する巨大衝突の前に、地球の水が降着したことを示す酸素同位体の証拠。科学。上級 4、eaao5928 (2018)。

記事 ADS Google Scholar

Hopp, T.、Budde, G. & Kleine, T. Mo-Ru 同位体体系から推測される地球の不均一な降着。地球惑星。科学。レット。 534、116065 (2020)。

記事 Google Scholar

Budde, G.、Burkhardt, C. & Kleine, T. 太陽系外縁物質の地球への後期降着に関するモリブデン同位体の証拠。ナット・アストロン。 3、736–741 (2019)。

記事 ADS Google Scholar

ホップ、T.ら。太陽系外縁部にあるリュウグウの元素合成遺産。科学。上級 8、eadd8141 (2022)。

NA スターキーら。高濃度 3He/4He マントルの三重酸素同位体組成。ゴチム。コスモチム。 Acta 176、227–238 (2016)。

記事 ADS Google Scholar

Ohlsson、KEA 同位体比測定におけるブランク補正の不確実性。アナル。化学。 85、5326–5329 (2013)。

記事 Google Scholar

アレクサンダー、CMO 'D. 他。最も原始的な CO コンドライトを複数の手法で探索します。ゴチム。コスモチム。 Acta 221、406–420 (2018)。

記事 ADS Google Scholar

Hewins、RH et al. パリ隕石は、これまでのところ最も変化の少ないCMコンドライトです。ゴチム。コスモチム。 Acta 124、190–222 (2014)。

記事 ADS Google Scholar

木村正人ほかサブタイプ 3.0 ～ 2.8 の最も原始的な CM コンドライト、アスカ 12085、12169、および 12236: それらの特徴と分類。極地科学。 26、100565 (2020)。

記事 Google Scholar

リー、マーティンR. 他。エレファントモレーン 96029、非常に穏やかに水で変質し、加熱された CM 炭素質コンドライト: 母体の処理の推進者への影響。ゴチム。コスモチム。 Acta 187、237–259 (2016)。

記事 ADS Google Scholar

Lee、MR、Cohen、BE、King、AJ & Greenwood、RC Lewis Cliff 85311 を使用して調査された CM 炭素質コンドライト母体の多様性。Geochim。コスモチム。 Acta 264、224–244 (2019)。

記事 ADS Google Scholar

マッキーガン、KD et al. 捕らえられた太陽風から推定される太陽の酸素同位体組成。サイエンス 332、1528 (2011)。

記事 ADS Google Scholar

リュー、MC 他。 CM ハイボナイトの同位体記録: 太陽系星雲内の同位体貯留層の混合の時間スケールへの影響。ゴチム。コスモチム。 Acta 73、5051–5079 (2009)。

記事 ADS Google Scholar

Starkey, NA、Franci, IA & Lee, MR 惑星間の塵粒子における同位体多様性と極度の 16O 枯渇の保存。ゴチム。コスモチム。 Acta 142、115–131 (2014)。

記事 ADS Google Scholar

Choi, B.-G.、McKeegan, KD、Krot, AN & Wasson, JT 非平衡の通常のコンドライトからのマグネタイトの極端な酸素同位体組成。 Nature 392、577–579 (1998)。

記事 ADS Google Scholar

Young, ED & Russell, SS アジェンデ CAI から推定された初期太陽星雲の酸素貯留層。サイエンス 282、452–455 (1998)。

記事 ADS Google Scholar

リファレンスをダウンロードする

これらの貴重な粒子を地球に持ち帰った、はやぶさ２プロジェクトの科学者と技術者全員の献身と技術に感謝します。本研究の一部は、JSPS 科研費（助成番号 JP18K18795 および JP18H04468 to MI、JP20H01965 to NT、JP18H05479 (Innovative Areas MFS Materials Science) to MU、JP19H01959 to AY、JP18K03729 to MK、JP21K03652 to NI、JP17 による支援を受けました）。 H06459 から TU 、JP19K03958からMA、JP17H06459からTO、JP18K03830からTY、JP19K23473およびJP20K14548からTH、JP19K23474およびJP21K13986からDY、JP20K14535からRF、JP17H06459およびJP19H01951からSW）、およびNIPR 研究プロジェクト (AY への助成金番号 KP307)。オープン大学での酸素同位体研究は、英国科学技術施設評議会 (STFC) からの統合助成金によって資金提供されています。 ST/T000228/1 (IAF、RCG、および JM) および STFC 学生番号 ST/S505614/1 (RF)。

Naoki Shirai

現住所：神奈川大学理学部化学科（平塚市）

Takuji Ohigashi

現在の住所：高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所（つくば市）

ミンチャン・リウ

現在の住所: 米国カリフォルニア州リバモア、ローレンスリバモア国立研究所

ケイトリン・A・マケイン

現在の住所: NASA ジョンソン宇宙センター、米国テキサス州ヒューストン

惑星および宇宙科学、オープン大学、ミルトンケインズ、イギリス

リチャード・C・グリーンウッド、イアン・A・フランキー、ロス・フィンドレー、ジェームス・A・マリー

高知コアサンプル研究所、X-star、独立行政法人海洋研究開発機構（JAMSTEC）、南国市

Motoo Ito & Naotaka Tomioka

国立極地研究所 (NIPR)、立川市

Akira Yamaguchi, Makoto Kimura & Naoya Imae

高輝度光科学研究センター (JASRI/SPring-8)、佐用市

Masayuki Uesugi, Kentaro Uesugi, Masahiro Yasutake & Akihisa Tekeuchi

首都大学東京大学院理学研究科化学専攻

Naoki Shirai

UVSOR放射光施設、分子科学研究所、岡崎市

Takuji Ohigashi & Hayato Yuzawa

地球惑星宇宙科学部、UCLA、ロサンゼルス、カリフォルニア州、米国

ミンチャン・リウ、ケイトリン・A・マケイン、松田のぞみ、ケビン・D・マッキーガン

宇宙科学研究所 (ISAS)、宇宙航空研究開発機構 (JAXA)、相模原市

Aiko Nakato, Kasumi Yogata, Yuzuru Karouji, Satoru Nakazawa, Tatsuaki Okada, Takanao Saiki, Satoshi Tanaka, Makoto Yoshikawa, Akiko Miyazaki, Masahiro Nishimura, Toru Yada, Masanao Abe, Tomohiro Usui & Yuichi Tsuda

Toyo Corporation, Yokohama, Japan

Yu Kodama

立命館大学科学技術研究機構、草津市

Akira Tsuchiyama

大阪大学機械工学科（吹田市）

Kaori Hirahara

京都大学統合放射線原子核科学研究所（泉南郡）

Shun Sekimoto

名古屋大学高輝度光科学研究センター（名古屋）

Ikuya Sakurai & Ikuo Okada

神奈川工科大学、厚木市

Fuyuto Terui

名古屋大学大学院環境学研究科（名古屋）

Sei-ichiro Watanabe

総合研究大学院大学（総研大）、葉山市

Yuichi Tsuda

PubMed Google Scholar でこの著者を検索することもできます

原稿の最初の草稿とすべての修正は RCG によって書かれましたサンプルの取り扱い、読み込み、分析は RCG、RF、JAM によって行われましたブランク修正手順は IAF、RF、RCGMI によって開発され、AY と高知チームの他のメンバーがサンプルの作成を引き受けましたサンプルの選択、管理、密封された FFTC コンテナへの充填。著者全員が最初の原稿のデータ解釈と編集に貢献しました。

リチャード・C・グリーンウッドへの通信。

著者らは競合する利害関係を宣言していません。

Nature Astronomy は、この研究の査読に貢献してくれた Jean-Alix Barrat と Jemma Davidson に感謝します。

発行者注記 Springer Nature は、発行された地図および所属機関の管轄権の主張に関して中立を保っています。

補足表 1 ～ 5。

オープンアクセスこの記事はクリエイティブコモンズ表示 4.0 国際ライセンスに基づいてライセンスされており、元の著者と情報源に適切なクレジットを表示する限り、あらゆる媒体または形式での使用、共有、翻案、配布、複製が許可されます。クリエイティブコモンズライセンスへのリンクを提供し、変更が加えられたかどうかを示します。この記事内の画像またはその他のサードパーティ素材は、素材のクレジットラインに別段の記載がない限り、記事のクリエイティブコモンズライセンスに含まれています。素材が記事のクリエイティブコモンズライセンスに含まれておらず、意図した使用が法的規制で許可されていない場合、または許可されている使用を超えている場合は、著作権所有者から直接許可を得る必要があります。このライセンスのコピーを表示するには、http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ にアクセスしてください。

転載と許可

グリーンウッド、RC、フランキー、アイオワ州、フィンドレー、R. 他リュウグウのサンプルから得られた酸素同位体の証拠は、CI コンドライトによる初期の水の地球への供給を示しています。 Nat Astron 7、29–38 (2023)。 https://doi.org/10.1038/s41550-022-01824-7

引用をダウンロード

受信日: 2022 年 5 月 14 日

受理日: 2022 年 10 月 7 日

公開日: 2022 年 12 月 19 日

発行日：2023年1月

DOI: https://doi.org/10.1038/s41550-022-01824-7

次のリンクを共有すると、誰でもこのコンテンツを読むことができます。

申し訳ございませんが、現在この記事の共有リンクは利用できません。

Springer Nature SharedIt コンテンツ共有イニシアチブによって提供

自然天文学 (2023)

お問い合わせを送信

送信