地球のコアにおける軽水素同位体

地球の水の起源は未解決のままである。水素同位体は惑星の水の歴史を追跡する重要な手掛かりを提供するが、地球のコア—惑星最大の内部貯蔵庫—の同位体組成は制約されていない。ここでは、第一原理計算と機械学習によって加速されたパス積分分子動力学を組み合わせて、コア形成条件下での珪酸塩と金属溶融物の間の水素同位体分別を定量化する。コア形成が珪酸塩の地球を重水素で豊かにし、同位体的に軽い水素をコアに集中させることを発見し、原始地球は現在のマントルに保存されるよりも低い重水素対水素 (D/H) 比で始まった必要がある。私たちのモデルは、バルク地球の D/H 比がエンスタタイトコンドライト主導の物質の直接的な獲得か、太陽ネブラガスとの相互作用を通じて重水素豊富な微惑星の同位体リセットによって説明できることを示している。これらの結果は、地球の水の在庫が獲得の最初の段階で確立されたことを示唆している。