太古代大気組成の推定: 同位体分別メカニズムを組み込む1次元光化学モデルの改良

抄録

太古代の堆積岩に発見されている硫黄同位体の非質量依存分別(MIF)は、大気での光化学反応により生じ、古大気組成の指標であると期待されている。太古代MIFの最も重要な特徴(Δ36S/Δ33S=−1)はSO2の光解離と光励起反応の同位体異常の混合により説明でき、光励起反応の経路から古大気は一酸化炭素に富むと予想された(Endo et al. 2016)。またSO2光解離のMIFは、吸収線の圧力広がりに影響され大気全圧に依存する(Endo et al. 2019)。本研究では、このように複雑なMIFを様々な大気条件で計算する光化学モデルの開発改良に取り組む。硫黄同位体ごとに異なるSO2吸収スペクトルがMIFが生じ、1次元大気の硫黄光化学をモデル化した大気モデル(Claire et al. 2014)に、SO2光解離実験のMIFを再現するEndo et al. (2019) の合成SO2吸収スペクトルを使用する。様々な大気条件におけるMIFの予測と地質記録を比較し初期大気の組成について議論する。