シカゴ大学科学者はルビジウム同位体を測定して、月の形成のモデルを作成します。
ほとんどの人は、花火の紫色の色としてルビジウムに遭遇するだけですが、曖昧な金属は、2人のシカゴ大学の科学者が月がどのように形成されたかについての理論を提案するのに役立ちました。
ニコラス・ドーファ教授の研究室で行われました。新しい研究では、ルビジウムを測定しました両方の惑星体において、違いを説明するための新しいモデルを作成しました。ブレークスルーは、「月の同位体危機」として知られる過去10年間で月の科学の分野を把握してきた月の層についての難問への新しい洞察を明らかにしています。
この危機は、新しいテストの方法で地球と月の岩がいくつかの同位体のレベルが著しく類似していることを明らかにしたときに始まりましたが、他のレベルは非常に異なります。これは、月がどのように形成されたかについての両方の主要なシナリオを混乱させます。1つは、巨大なオブジェクトが地球にぶつかり、月に向かう途中でそれで塊を取りました（その場合、月は決定的に異なる化粧、ほとんどが異物を持つべきです）。そしてもう1つは、このオブジェクトが地球を抹消し、2つの天体が最終的に結果の鍛冶屋から形成されたことです（その場合、2つのメイクは実質的に同一でなければなりません）。
「明らかに何かが欠けている」と、研究の最初の著者であるニコール・ニー博士は言った。天体物理学のジャーナルレター。 Dauphas 'Labの元大学院生であるNieは現在科学のためのカーネギー研究所。
さまざまな理論をテストするために、Dauphas 'Labにはからのムーンロックのコレクションがあります。NASA、（サンプルを回復したすべてのアポロミッションを表す）。ニーは、ルビジウムの同位体を測定するための厳しい方法を思いつきました。これは、化学的に非常に類似しているカリウムから分離することが非常に困難であるため、ムーンロックで正確に測定されたことのない要素です。
ルビジウムは、地球と比較して月の同位体の異なる割合で一貫して現れる要素の家族の1つです。ニーが月の岩を調べたとき、彼女は実際には、ルビジウムの軽い同位体が少なく、地球の岩よりも重いものが含まれていることに気付きました。
「この違いがどのように起こったかについては、本当に枠組みはありませんでした」と、地球物理学部の教授であるドーファは言いました。 「それで、私たちはそれを作ることにしました。」
彼らは、地球と巨大なオブジェクトの両方が衝撃の後に気化したという考えから始まりました。このシナリオでは、地球になる質量がゆっくりと融合し、残骸の外側の輪がその周りに形成されます。それはまだとても暑く、ほぼ6,000度です華氏（3,300度摂氏）、このリングは、おそらく液体マグマのコアを囲む蒸気の風通しの良い外層です。
時間が経つにつれて、ニーとドーファの推測、ルビジウムのような要素の軽い同位体はより容易に蒸発します。これらは地球に凝縮し、一方、リングに残された重い同位体の残りの部分は最終的に月を形成します。
これは、初期の月と地球がどのように見えたかについて彼らにもっと語った。軽い同位体がどれほど蒸発しているかを正確に知っているため、蒸気層がどれほど飽和していたかを調べるために後方に働きました。 （熱帯地方の非常に湿度の高い日に、砂漠での乾燥した日に洗濯を乾かしようとすることを考えてください。）
「この違いがどのように起こったかについては本当にフレームワークはありませんでした。だから私たちはそれを作ることにしました。」 - ニコラス・ドーファ教授
これは、この初期段階の正確な特性を特定するのが難しいため、これは役立ちます。結果は、カリウム、銅、亜鉛など、月の岩の他の同位体の以前の測定にもうまく適合しています。 「私たちの新しいシナリオは、ルビジウムだけでなく、最も揮発性の要素の月の枯渇を定量的に説明できます」とニーは言いました。
この研究は、同位体測定と原始惑星体の物理モデルとの間のラインをつなぐための長い必要なステップであると、ドーファは述べた。
「これは欠けていたリンクであり、今後の初期の月と地球層のシナリオを制約するのに役立つことを願っています」と彼は言いました。
参考文献：「月の揮発性要素の枯渇の原因としての原生動物ディスクの蒸気排水」ニコールX.ニーとニコラス・ドーファス、2019年10月17日天体物理学の手紙。
2：10.3847/2041-8213/AB4A16
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