リュウグウの銅・亜鉛同位体分析が解き明かす地球の揮発性物質の起源　－太陽系の果てで生まれたリュウグウ的物質は地球にも存在する－

2022-12-13

共同プレスリリース
橘省吾（宇宙惑星科学機構教授／JAXA宇宙科学研究所特任教授）
飯塚毅（地球惑星科学専攻准教授）

概要

東京工業大学理学院地球惑星科学系の横山哲也教授、北海道大学大学院理学研究院の圦本尚義教授、東京大学大学院理学系研究科の橘省吾教授らの研究グループは、Cb型小惑星「リュウグウ」の銅および亜鉛の同位体組成を測定し、太陽系外縁部に由来するリュウグウ的な物質が地球にも存在し、それは地球質量の約5％に相当することを突き止めた。

リュウグウ試料の初期分析により、Cb型小惑星「リュウグウ」はイヴナ型炭素質隕石に似た化学組成・同位体組成を持つことが明らかとなった。しかし、これまでに測定された同位体組成は難揮発性元素（チタン・クロム・鉄）や揮発性の高い元素（酸素など）であり、地球の形成過程を議論する上で重要な中程度の揮発性を持つ元素に関しては、同位体組成に関する情報がなかった。

研究グループは、中程度の揮発性元素である銅および亜鉛の同位体組成を測定し、リュウグウとイヴナ型炭素質隕石の分析値が一致することを明らかにした。また、リュウグウとイヴナ型炭素質隕石の銅および亜鉛の同位体組成は、他の炭素質隕石と明らかに異なることもわかった。これは、リュウグウのチタン・鉄・クロムの同位体分析から得られた結論、すなわち、「リュウグウとイヴナ型炭素質隕石が他の隕石とは全く異なる場所で生まれた」という考察と整合する。さらに、リュウグウと地球の亜鉛同位体組成を比較した結果、地球に存在する亜鉛の約30%はリュウグウ的物質に由来すると推察された。このことから、リュウグウが生まれた太陽系外縁部に存在していた物質が地球の形成にも寄与しており、その量は地球質量の約5％であると予想される。