井田研究室	
  
芝池諭人
研究の動機	
背景	
v 冥王代(4.0Ga以前)の岩
体が見つかっていない	
  
v しかし大陸地殻(花崗岩)
があった証拠がある(ジル
コン)	
  
➡どうして消えたのか	
  
ü  理由候補	
  
1.  後期重爆撃	
  ...
後期重爆撃	
  
(Late	
  Heavy	
  Bombardment)	
v 三つのモデル	
  

Standard	

	

1.  Cataclysm	
  

衝
突
数

Cataclysm	

月の衝突溶融物	
  

...
後期重爆撃と計算の流れ	
小惑星

サイズ分布	
  
n=Am-­‐α	
  

ニース/E-­‐belt	
  
モデル	
  

月
巨大衝突盆地	
  

クレーター数密度	
  
(国立天文台)	

地球	
  
	
  	
  
	...
後期重爆撃と計算の流れ	
小惑星

サイズ分布	
  
n=Am-­‐α	
  
小惑星帯	
  
の擾乱	

So?-­‐Cataclysm	

Cataclysm	

月
巨大衝突盆地	
  

ニース/E-­‐belt	
  
モデル	
...
【設定】大陸への影響	
個々の衝突	

衝突全体	

※パラメーターは	
  m	
  (質量)	
  

v 体積	
  

1. 

➡大陸成長曲線と比較	
  

掘削(破壊)	
  
v クレーターの体積	
  V	
  
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【結果】	
  体積による比較	
0.1Gyr毎の溶融体積の推移 	

α=1.6	

Standard	
So?-­‐Cataclysm	
  
(max,	
  minに注意)	
  

年代(Ga)	

冥王代末期(〜3.8Ga)まで常に...
【結果】	
  体積による比較	
Cataclysmによる総溶融体積	

α=1.6	

Cataclysm	

年代(Ga)	

冥王代末期(〜3.8Ga)に、まとめて溶融可能
➡溶融は表面の10-­‐20%	
  

地表全体を	
  
カバーすることは困難	

カバー率	

v 最小質量を変えて比較	
  
v So?-­‐Cataclysmはピーク
以降(	
  4.1Ga	
  から)の総
量	
  
	
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【結論】冥王代の
大陸は消せない	

マントル	
  
熱進化	

結果	

v 総溶融体積は大陸と同程度	
  
v カバー率は10-­‐20%	
  

冥王代の地球	
  
(Yamamoto	
  et	
  al.	
  2009...
【まとめ】	
〜計算手段〜	
  
v 月面のクレーター、数値シミュレーション、小惑星
のサイズ分布を結びつける	
  
➡後期重爆撃の規模と大陸への影響を推定	
  
	
  
〜結果・結論〜	
  
v 総溶融体積は大陸成長と同程度	
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  1. 1. 井田研究室   芝池諭人
  2. 2. 研究の動機 背景 v 冥王代(4.0Ga以前)の岩 体が見つかっていない   v しかし大陸地殻(花崗岩) があった証拠がある(ジル コン)   ➡どうして消えたのか   ü  理由候補   1.  後期重爆撃  (LHB)   2.  沈み込み     先行研究 v  Abramov  et  al.  (2013)   LHBで溶ける地殻の量をシ ミュレーションで調べた   本研究 ü 解析的手法   ü LHBのモデルを考える   ü 小惑星サイズ分布を変化
  3. 3. 後期重爆撃   (Late  Heavy  Bombardment) v 三つのモデル   Standard 1.  Cataclysm   衝 突 数 Cataclysm 月の衝突溶融物   2.  So?-­‐Cataclysm   So?-­‐Cataclysm ニース/E-­‐beltモデル   3.  Standard   月のクレーター数密度   4.6Ga 4.1Ga 3.9Ga 年代 冥王代 太古代
  4. 4. 後期重爆撃と計算の流れ 小惑星 サイズ分布   n=Am-­‐α   ニース/E-­‐belt   モデル   月 巨大衝突盆地   クレーター数密度   (国立天文台) 地球          V,  Vmelt,  St,  Smelt      記録消失(風化etc)  
  5. 5. 後期重爆撃と計算の流れ 小惑星 サイズ分布   n=Am-­‐α   小惑星帯   の擾乱 So?-­‐Cataclysm Cataclysm 月 巨大衝突盆地   ニース/E-­‐belt   モデル   次ページ Standard クレーター数密度   (国立天文台) 地球          V,  Vmelt,  St,  Smelt      記録消失(風化etc)  
  6. 6. 【設定】大陸への影響 個々の衝突 衝突全体 ※パラメーターは  m  (質量)   v 体積   1.  ➡大陸成長曲線と比較   掘削(破壊)   v クレーターの体積  V   v クレーターの面積  St   ※発表では省略   2.  溶融   ü  年代がリセットされる!   v 溶融 体積 Vmelt   v 溶融 面積  Smelt   Vmelt   v 面積   -­‐α   ➡地球表面のカバー率      n=Am      で積分 ü  現在の小惑星帯を近似   ➡ α=1.6   Smelt   ※  α=1.5,  1.7,  1.8  も検証   ü  体積・面積ともに条件を 満たせるか検証  
  7. 7. 【結果】  体積による比較 0.1Gyr毎の溶融体積の推移  α=1.6 Standard So?-­‐Cataclysm   (max,  minに注意)   年代(Ga) 冥王代末期(〜3.8Ga)まで常に、溶融体積>大陸成長”率”    
  8. 8. 【結果】  体積による比較 Cataclysmによる総溶融体積 α=1.6 Cataclysm 年代(Ga) 冥王代末期(〜3.8Ga)に、まとめて溶融可能
  9. 9. ➡溶融は表面の10-­‐20%   地表全体を   カバーすることは困難 カバー率 v 最小質量を変えて比較   v So?-­‐Cataclysmはピーク 以降(  4.1Ga  から)の総 量     Cataclysm α=1.6 掘削 溶融 20% 0% 最小質量 100% カバー率 【結果】   面積による比較 100% 1010g 1011.5g 1013g So?-­‐Cataclysm 掘削 溶融 20% 0% 最小質量 1010g 1011.5g 1013g
  10. 10. 【結論】冥王代の 大陸は消せない マントル   熱進化 結果 v 総溶融体積は大陸と同程度   v カバー率は10-­‐20%   冥王代の地球   (Yamamoto  et  al.  2009)   v 大陸地殻は散在   すべての大陸地殻を溶融   することは困難 ➡後期重爆撃以外の手段が必要:沈み込み etc α  を変化➡体積・面積ともに満たす α  なし  
  11. 11. 【まとめ】 〜計算手段〜   v 月面のクレーター、数値シミュレーション、小惑星 のサイズ分布を結びつける   ➡後期重爆撃の規模と大陸への影響を推定     〜結果・結論〜   v 総溶融体積は大陸成長と同程度   v カバー率は10-­‐20%程度   ➡冥王代の大陸地殻を全てリセットすることは困難   ü 大陸地殻の沈み込みなどのプロセスが必要  

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