太陽系物質の酸素同位体進化における、非晶質ケイ酸塩-CO間の酸素同位体交換反応の役割

抄録

始原的太陽系物質に見られる質量非依存型の酸素同位体分別の定量的解釈のため、フォルステライト組成の非晶質ケイ酸塩と低圧C18Oガスとの酸素同位体交換実験をおこなった。酸素同位体交換率の時間変化から、粒子表面へのCO分子供給量や粒子内部への拡散が律速する時の反応速度パラメータを所得した。CO分子供給量が律速するときの非晶質フォルステライトのCOとH2O分子間の反応性の違いは、難揮発性包有物CAIメルトにおけるそれと同程度であった。得られた速度論データから、非晶質ケイ酸塩とCO、H2Oガスとの酸素同位体交換は、CO-H2Oガス間の同位体交換速度よりも圧倒的に速く進行するがわかった。このことは、これまで速度論的に起こらないとされてきたCO-H2Oガス間の同位体平衡が、非晶質ケイ酸塩ダストがCO、H2O両ガスと同位体交換を効率的にすることによって、低温でも達成される可能性を示す。