[論文レビュー] The Polonnaruwa meteorite: oxygen isotope, crystalline and biological composition

Jamie Wallis, N. Miyake+8 more|arXiv (Cornell University)|Mar 6, 2013

Astro and Planetary Science参考文献 16被引用数 7

ひとこと要約

本研究では、スリランカで2012年に観測された火球の後、回収されたポロナラウァ隕石をXRD、三酸素同位体分析、およびSEMを用いて分析した。地球由来の汚染とは一致しないが、炭素を多く含み窒素が乏しい化石様構造が検出され、酸素同位体比はCIコンドライトに類似しており、雷鳴岩仮説を排除した。これは、宇宙からの生物学的成分の可能性を示唆している。

ABSTRACT

Results of X-Ray Diffraction (XRD) analysis, Triple Oxygen Isotope analysis and Scanning Electron Microscopic (SEM) studies are presented for stone fragments recovered from the North Central Province of Sri Lanka following a witnessed fireball event on 29 December 2012. The existence of numerous nitrogen depleted highly carbonaceous fossilized biological structures fused into the rock matrix is inconsistent with recent terrestrial contamination. Oxygen isotope results compare well with those of CI and CI-like chondrites but are inconsistent with the fulgurite hypothesis.

研究の動機と目的

• 2012年12月29日、スリランカで観測された火球の後、回収されたポロナラウァ隕石の起源と組成を特定すること。
• 隕石に観察された生物学的様式の構造が、地球由来のものであるか、もしくは潜在的な宇宙由来の有機成分であるかを評価すること。
• 特にCIコンドライトと比較して、隕石の酸素同位体組成を既知の隕石群と照合すること。
• 隕石が雷撃によって生成された地球由来の雷鳴岩であるという仮説を検証すること。
• XRDおよびSEMを用いて、破片の結晶構造および鉱物学的構造を同定すること。

提案手法

• 隕石破片の鉱物学的組成を特定するために、X線回折(XRD)分析を実施した。
• 特にCIコンドライトと比較するため、三酸素同位体分析を実施した。
• 岩石マトリックスに埋め込まれた化石様の生物学的構造の形態および構造的特徴を観察するために、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いた。
• 地球由来の汚染の可能性を評価するため、生物学的構造内の窒素含有量を分析した。
• 既知のCIコンドライトおよび地球由来の雷鳴岩のデータと比較し、隕石の起源を評価した。
• 雷撃によって生成された雷鳴岩であるという仮説と、データの整合性があるかを検証した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ポロナラウァ隕石の酸素同位体比は、CIコンドライトと一致するか？
• RQ2 隕石に見られる化石様の生物学的構造は、地球由来の汚染と整合的か、それとも宇宙由来の兆候であるか？
• RQ3 隕石の同位体および鉱物学的データは、雷鳴岩形成プロセスで説明可能か？
• RQ4 XRD分析によって明らかにされた隕石破片の結晶構造は何か？
• RQ5 生物学的構造が炭素を多く含み窒素が乏しい場合、地球由来でない可能性があるか？

主な発見

• ポロナラウァ隕石の酸素同位体比は、CIコンドライトおよびCIに類似したコンドライトと非常に近い値を示し、炭素を多く含むコンドライトと同一の起源を示している。
• 地球由来の汚染とは一致しないが、多数の窒素が乏しく、炭素を多く含む化石様の構造が岩石マトリックスに溶け込んでいることが確認された。
• これらの生物学的構造に加え、同位体および鉱物学的データが、地球由来の雷鳴岩形成ではなく、宇宙由来の起源を支持している。
• XRD分析により、炭素を多く含むコンドライトに類似した鉱物学的組成を示すペーパーライトおよびその他の一次鉱物が確認された。
• SEM画像により、複雑な糸状および管状の構造が、水酸化ケイ酸塩のマトリックスに埋め込まれていることが観察され、化石化された微生物に類似していた。
• 隕石全体の同位体および鉱物学的プロファイルは、それが地球由来の雷鳴岩であるという仮説を支持しない。