宇宙から降り注ぐ隕石の中には、コンドルールと呼ばれる小さな球状の粒子が含まれています。これは、太陽系がまだ形成される前の極めて初期の段階で、宇宙空間に漂っていた塵が急激に加熱され、溶融または半溶融状態となって凝固したものです。これらの粒子は後に小惑星へと集積し、現在の地球を含む惑星系の基礎となる「ビルディングブロック（構成要素）」となりました。コンドルールを研究することは、私たちの太陽系がどのようにして誕生し、発展したのかという根源的な謎を解き明かす鍵となります。
コンドルールが含まれる石質隕石は「コンドライト」と呼ばれます。これらの隕石は太陽系で最も古い固体物質の一つであり、当時の環境をそのまま保存しているタイムカプセルのような存在です。
Key Facts
- 正体： 原始太陽系星雲において、塵の集まりが瞬間的に加熱・溶融してできた球状の粒子。
- サイズ： 数マイクロメートルから1センチメートルを超えるまで多様。
- 主成分： 主にカンラン石（olivine）と輝石（pyroxene）というケイ酸塩鉱物で構成される。
- 重要性： 惑星系形成の初期プロセスを理解するための不可欠な指標となる。
- 分布： 地球に落下する隕石の多くを占める普通コンドライトに豊富に含まれる。
コンドルールの分布とサイズ特性
コンドルールの含有量や大きさは、隕石の分類（グループ）によって大きく異なります。特に、地球に落下する隕石の約80%を占める普通コンドライトには、体積の60〜80%という高い割合でコンドルールが含まれています。そのため、地球に届く隕石物質の大部分は、実質的にコンドルールで構成されていると言っても過言ではありません。
一方で、炭素質コンドライトの中には含有量が少ないものが多く、特にCIコンドライトのように、名称に「コンドライト」と付きながらもコンドルールを全く含まない特異な例も存在します。
粒子の大きさについても多様性があり、CH、CM、COといったグループでは非常に小さく、CBグループの一部では最大10ミリメートルに達するものまであります。このように、グループごとに異なるサイズ分布を持つことは、形成時の環境や場所が異なっていたことを示唆しています。
| グループ名 | 含有量 (体積%) | 平均直径 (mm) |
|---|---|---|
| CI | 0 | — |
| CM | 20 | 0.3 |
| CO | 50 | 0.15 |
| CV | 45 | 1 |
| CK | 45 | 1 |
| CR | 50–60 | 0.7 |
| CH | 70 | 0.02 |
| CB | 20–40 | 10 (a subgroup) / 0.2 (b subgroup) |
| H | 60–80 | 0.3 |
| L | 60–80 | 0.7 |
| LL | 60–80 | 0.9 |
| EH | 60–80 | 0.2 |
| EL | 60–80 | 0.6 |
| R | > 40 | 0.4 |
| K | 30 | 0.6 |
鉱物組成と内部構造（テクスチャ）
多くのコンドルールは、カンラン石と輝石という2つの主要なケイ酸塩鉱物でできており、その周囲をガラス状または結晶状の長石質物質が取り囲んでいます。また、少量のトロイライト（硫化鉄）、金属鉄・ニッケル、クロマイト（酸化物）、メリライト（リン酸塩）などが含まれることもあります。
断面を観察すると、冷却速度の違いによってさまざまな組織（テクスチャ）が見られます。極めて急速に冷却された場合、以下のような特徴が現れます。
- 潜晶質（Cryptocrystalline）： 数マイクロメートル以下の極微細な繊維状結晶が渦巻く構造。
- 放射状・偏心放射状（Radial/Excentroradial）： 表面の一点から結晶が放射状に伸びた構造。
- 板状（Barred）： カンラン石の平行なプレートが並び、その間をガラスが埋めている構造。
- その他： 樹枝状（デンドリティック）やホッパー状の結晶、あるいは完全にガラス化したもの。
より一般的で、比較的ゆっくり（それでも数時間単位）冷却されたものは斑晶質（Porphyritic）と呼ばれます。これは等軸的な結晶が点在する構造で、主成分によって「斑晶質カンラン石 (PO)」「斑晶質輝石 (PP)」「斑晶質カンラン石-輝石 (POP)」に分類されます。
また、化学組成によってもタイプが分かれます。鉄酸化物（FeO）が極めて少なく、マグネシウムに富むものはタイプIと呼ばれ、金属鉄を多く含みます。一方、より酸化的な環境で形成され、FeOを多く含むものはタイプIIと呼ばれます。多くのコンドライトには、これら両方のタイプが混在しています。
形成メカニズムの謎
コンドルールは、太陽組成に近い固体塵の凝集体が、約1000Kという高温にさらされて数分以内に瞬間的に溶融し、その後急速に冷却されたと考えられています。しかし、具体的にどのような環境で、何がエネルギー源となって加熱されたのかについては、現在も議論が続いています。
提唱されている主な加熱メカニズムには、以下のような説があります。
- 溶融した原始惑星同士の衝突
- 流星の切除（アブレーション）
- 原始太陽系星雲内部の高温領域
- 初期太陽によるFU Orionis型の爆発的増光
- 双極方向への高エネルギー流出
- 星雲内での雷現象
- 磁気フレア
- 原始惑星系円盤内での衝撃波
- 近傍の超新星爆発による放射線と衝撃波
特に超新星爆発の関与については、同位体分析が有力な証拠を示しています。例えば、半減期が約30万年と短い塩素36から派生した硫黄36や、鉄60の存在は、太陽系形成直前に至近距離で超新星爆発が起きたことを示唆しており、それが加熱の一因となった可能性があります。
よくある質問（FAQ）
コンドルールとは具体的に何ですか？
太陽系誕生のごく初期に、宇宙空間で塵が瞬間的に加熱されて溶け、球状に固まった微小な粒子のことです。石質隕石であるコンドライトの中に含まれています。
なぜコンドルールの研究が重要なのですか？
コンドルールは惑星が形成される前の材料そのものであり、その組成や構造を調べることで、原始太陽系星雲の温度、圧力、化学組成などの環境を復元できるためです。
すべてのコンドライトにコンドルールは含まれていますか？
いいえ。ほとんどのコンドライトには含まれていますが、CIコンドライトのように、分類上はコンドライトでありながらコンドルールを全く持たない例外的なグループも存在します。
コンドルールはどのようにして作られたと考えられていますか？
約1000Kの高温で固体塵が数分以内にフラッシュ加熱され、溶融した後に急速に冷却されたと考えられています。加熱の原因としては、衝撃波や超新星爆発の影響など、複数の説が提案されています。
斑晶質テクスチャとはどのようなものですか？
結晶が等軸的に成長した組織のことで、放射状や板状の組織に比べて、比較的ゆっくりとした冷却過程（それでも数時間程度）を経て形成されたことを示しています。
References
- Connelly, J. N.; Bizzarro, M.; Krot, A. N.; Nordlund, A.; Wielandt, D.; Ivanova, M. A. (2012). "The Absolute Chronology and Thermal Processing of Solids in the Solar Protoplanetary Disk". Science. 338 (6107): 651–55. :2012Sci...338..651C. :10.1126/science.1226919. 23118187.
- Weisberg et al. (2006) "Systematics and Evaluation of Meteorite Classification". In, Meteorites and the Early Solar System II, 19–52 (D.S. Lauretta and H.Y. McSween, Eds.), Univ. Arizona Press
- G. Quitte et al. (2007). "Correlated iron 60, nickel 62 and zirconium 96 in refractory inclusions and the origin of the solar system", Astrophysical Journal (655): 678–84
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