もし私たちの太陽系に、私たちが今日持っている惑星の前に、または並んで形成された別の世代の惑星があったらどうなるでしょうか？ 2018年4月17日にネイチャーコミュニケーションズで発表された新しい研究は、それが起こったことを示す証拠を示しています。第一世代の惑星、または惑星は、太陽系の初期の衝突の間に破壊され、破片の多くが新しい天体の形成で一掃されました。
これは新しい理論ではありませんが、新しい研究はそれを裏付ける新しい証拠をもたらします。
証拠は、2008年にスーダンのヌビア砂漠に衝突した隕石の形をしています。この隕石は、2008 TC3、またはAlmahata Sitta隕石として知られています。隕石の内部には、ナノダイヤモンドと呼ばれる小さな結晶があり、この研究によれば、惑星の成長内の高圧条件でのみ形成された可能性があります。これは、これらの隕石の周りの以前の考えとは対照的です。これは、それらが親体間の衝突で作成された強力な衝撃波の結果として形成されたことを示唆しています。
「私たちは、これらの大きなダイヤモンドが衝撃の結果ではなく、惑星内で起こった成長の結果ではないことを示しています。」 –共著者フィリップジレットを研究します。
惑星形成のモデルは、地球型惑星がより小さな物体からより大きな物体への降着によって形成されることを示しています。プロセスを十分に長く続けると、地球のような惑星ができあがります。一緒に結合する小さい体は、通常、月と火星のサイズの間にあります。しかし、これらのより小さな体の証拠を見つけることは困難です。
ウレイライトと呼ばれるユニークで珍しい隕石の1つのタイプは、モデルをバックアップする証拠を提供する可能性があり、それは2008年にヌビア砂漠で地球に落ちたものです。ウレイライトは、で形成された失われた惑星の残骸であると考えられています太陽系の最初の1000万年、そして衝突で破壊されました。
ユレイライトは他の石質隕石とは異なります。それらは他の隕石よりも炭素の成分が多く、主に前述のナノダイヤモンドの形をしています。スイス、フランス、ドイツの研究者は、2008年のTC3の内部でダイヤモンドを調べ、おそらく45.5億年前の小さな原始惑星で形成されたと判断しました。
調査の共著者の1人であるフィリップジレットはAPとのインタビューでこう述べています。「これらの大きなダイヤモンドは衝撃の結果ではなく、惑星内で起こった成長の結果ではないことを示しています。」
この論文で提示された研究によると、これらのナノダイヤモンドは200,000バール（290万psi）の圧力下で形成されました。これは、謎の親惑星が水星、あるいは火星と同じくらい大きくなければならなかったことを意味します。
研究の鍵はナノダイヤモンドのサイズです。チームの結果は、100マイクロメートルもの大きさのダイヤモンド結晶の存在を示しています。ナノダイヤモンドはそれ以来、黒鉛化と呼ばれるプロセスによって分割されていますが、チームはこれらの大きな結晶が存在することを確信しています。そして、それらは惑星の内部の静的な高圧成長によってのみ形成された可能性があります。衝突衝撃波はそれを行うことができなかったでしょう。
しかし、研究での隕石隕石の母体は衝突の影響を受けていたに違いない、そうでなければどこにあるのだろうか？この隕石の場合、衝突とそれに伴う衝撃波が依然として役割を果たしていました。
研究はさらに、衝突は親体の形成後しばらくして起こったと言っています。そして、この衝突は、ナノダイヤモンドの黒鉛化を引き起こす衝撃波を生み出したでしょう。
重要な証拠は、上記のように、いわゆる高角度環状暗視野（HAADF）走査透過型電子顕微鏡（STEM）画像です。画像は2つの画像を1つにまとめたもので、右側の画像は左側の画像の一部を拡大したものです。左側の黄色の点線は、ダイヤモンド結晶の領域とグラファイトの領域が分かれていることを示しています。右側は緑色の四角の拡大図です。
インクルージョントレイルはここで重要です。右側では、包含経路がオレンジ色の線で強調表示されています。それらは、隣接するダイヤモンドセグメント間で一致する包含線を明確に示します。ただし、介在物ラインは介在するグラファイトには存在しません。研究では、これは「包有物が黒鉛化によって細かく砕かれる前にダイヤモンドに存在していたことを否定できない形態学的証拠」と研究者たちは述べています。
要約すると、これは水星と火星のサイズの小さな惑星が太陽系の最初の1000万年の間に形成されたという考えを支持します。その体の中で、大きなナノダイヤモンドが高圧成長によって形成されました。結局、その親体が衝突に巻き込まれ、衝撃波が発生しました。衝撃波は、ナノダイヤモンドの黒鉛化を引き起こしました。
これは興味深い証拠であり、太陽系の形成と進化について私たちが知っていることと一致しています。
出典：
- ユレイライト隕石のダイヤモンド包有物から推定される大きな惑星体
- 研究：空からのダイヤモンドは「失われた惑星」から来たのかもしれない
