콘드률
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1. 개요
콘드률은 우주 공간의 먼지가 녹아 구형으로 굳어져 형성된 작은 알갱이로, 소행성을 이루는 주요 구성 요소이다. 약 1000 K의 온도에서 고체 먼지 응집체가 빠르게 가열되어 녹으면서 형성된 것으로 추정되며, 용융된 미행성체 간의 충돌, 초신성 폭발 등 다양한 가열 메커니즘이 제안된다. 콘드률은 주로 규산염 광물인 감람석과 휘석으로 구성되며, 조직과 화학 조성에 따라 여러 유형으로 분류된다. 콘드라이트 운석 내 콘드률의 크기와 함량은 운석 종류에 따라 다르며, 일반 콘드라이트가 가장 많은 양의 콘드률을 포함한다.
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2. 형성 과정
우주 공간에 떠돌던 먼지들이 녹아(먼지를 녹인 열원에 대한 의견은 분분하다.) 구형이 된 후 그대로 식어 작은 알갱이가 된다.[5] 이 알갱이들이 서로 모여 소행성을 이룬다.[5] 소행성(혹은 미행성)이 더 이상 성장하지 못하고 열에 의한 변성 작용을 받지 않으면, 소행성 속에 작은 알갱이가 그대로 남게 된다.[5] 이게 콘드률이다. 콘드률은 이러한 단계를 반복적으로 거치면서 행성체를 형성하게 된다.[5] 행성체가 양적 증가를 계속 겪을 경우 행성이 되고, 그에 미치지 못할 경우 소행성에서 멈춘다.[5]
콘드률은 약 1000 K의 온도에서 태양과 대략 비슷한 조성을 가진 고체 먼지 응집체가 빠르게 (순식간) 가열되어 녹으면서 형성된 것으로 여겨진다.[2] 이러한 온도는 CAI가 형성된 것으로 생각되는 온도보다 낮다.[2] 그러나 환경 설정, 가열 에너지원 및 전구 물질은 알려져 있지 않다. 태양 성운 또는 원시 행성 환경이 형성 가능한 장소이다.
제안된 가열 메커니즘은 다음과 같다.
동위 원소 연구는 근처 초신성 폭발이 태양계가 된 물질에 새로운 물질을 추가했음을 나타낸다. 닝창 탄소질 콘드라이트는 염소-36에서 파생된 황-36을 포함하고 있었다. 염소-36은 반감기가 30만 년에 불과하므로 기원에서 멀리 이동할 수 없었을 것이다. 철-60의 존재 역시 근처 초신성을 나타낸다.[3] 이러한 근접성은 가열 정도는 알려져 있지 않지만 복사 및 충격파가 상당했을 것임을 의미한다.
대조적으로, 콘드률이 콘드라이트 모체에 부착된 후 묻혀 있는 미세 입자 매트릭스는 태양 성운에서 직접 응축된 것으로 추정된다.
2. 1. 콘드률 형성 단계
우주 공간에 떠돌던 먼지들이 녹아 구형이 된 후 그대로 식어 작은 알갱이가 된다.[5] 이 알갱이들이 서로 모여 소행성을 이룬다.[5] 소행성(혹은 미행성)이 더 이상 성장하지 못하고 열에 의한 변성 작용을 받지 않으면, 소행성 속에 작은 알갱이가 그대로 남게 된다.[5] 이게 콘드률이다. 콘드률은 이러한 단계를 반복적으로 거치면서 행성체를 형성하게 된다.[5] 행성체가 양적 증가를 계속 겪을 경우 행성이 되고, 그에 미치지 못할 경우 소행성에서 멈춘다.[5]콘드률은 약 1000 K의 온도에서 태양과 대략 비슷한 조성을 가진 고체 먼지 응집체가 빠르게 가열되어 녹으면서 형성된 것으로 여겨진다.[2] 이러한 온도는 CAI가 형성된 것으로 생각되는 온도보다 낮다.[2] 그러나 환경 설정, 가열 에너지원 및 전구 물질은 알려져 있지 않다. 태양 성운 또는 원시 행성 환경이 형성 가능한 장소이다.
콘드률 형성과 관련하여 제안된 가열 메커니즘은 다음과 같다:
동위 원소 연구는 근처 초신성 폭발이 태양계가 된 물질에 새로운 물질을 추가했음을 나타낸다. 닝창 탄소질 콘드라이트는 염소-36에서 파생된 황-36을 포함하고 있었다. 염소-36은 반감기가 30만 년에 불과하므로 기원에서 멀리 이동할 수 없었을 것이다. 철-60의 존재 역시 근처 초신성을 나타낸다.[3] 이러한 근접성은 가열 정도는 알려져 있지 않지만 복사 및 충격파가 상당했을 것임을 의미한다.
대조적으로, 콘드률이 콘드라이트 모체에 부착된 후 묻혀 있는 미세 입자 매트릭스는 태양 성운에서 직접 응축된 것으로 추정된다.
2. 2. 행성체 형성
우주 공간에 떠돌던 먼지들이 녹아 구형이 된 후 그대로 식어 작은 알갱이가 된다.[5] 이 알갱이들이 서로 모여 소행성을 이룬다.[5] 소행성(혹은 미행성)이 더 이상 성장하지 못하고 열에 의한 변성 작용을 받지 않으면, 소행성 속에 작은 알갱이가 그대로 남게 된다.[5] 이게 콘드률이다. 콘드률은 이러한 단계를 반복적으로 거치면서 행성체를 형성하게 된다.[5] 행성체가 양적 증가를 계속 겪을 경우 행성이 되고, 그에 미치지 못할 경우 소행성에서 멈춘다.[5]3. 가열 메커니즘
콘드률은 약 1000 K의 온도에서 태양과 대략 비슷한 조성을 가진 고체 먼지 응집체가 빠르게 (순식간) 가열되어 녹으면서 형성된 것으로 여겨진다. 이러한 온도는 CAI가 형성된 것으로 생각되는 온도보다 낮다.[2] 그러나 환경 설정, 가열 에너지원 및 전구 물질은 알려져 있지 않다. 태양 성운 또는 원시 행성 환경이 형성 가능한 장소이다.
제안된 가열 메커니즘은 다음과 같다.
동위 원소 연구는 근처 초신성 폭발이 태양계가 된 물질에 새로운 물질을 추가했음을 나타낸다. 닝창 탄소질 콘드라이트는 염소-36에서 파생된 황-36을 포함하고 있었다. 염소-36은 반감기가 30만 년에 불과하므로 기원에서 멀리 이동할 수 없었을 것이다. 철-60의 존재 역시 근처 초신성을 나타낸다.[3] 이러한 근접성은 가열 정도는 알려져 있지 않지만 복사 및 충격파가 상당했을 것임을 의미한다.
대조적으로, 콘드률이 콘드라이트 모체에 부착된 후 묻혀 있는 미세 입자 매트릭스는 태양 성운에서 직접 응축된 것으로 추정된다.
3. 1. 주요 가설
콘드률은 약 1000 K의 온도에서 태양과 대략 비슷한 조성을 가진 고체 먼지 응집체가 빠르게 가열되어 녹으면서 형성된 것으로 여겨진다. 이러한 온도는 CAI가 형성된 것으로 생각되는 온도보다 낮다.[2] 그러나 환경 설정, 가열 에너지원 및 전구 물질은 알려져 있지 않다. 태양 성운 또는 원시 행성 환경이 형성 가능한 장소이다.제안된 가열 메커니즘은 다음과 같다.
동위 원소 연구는 근처 초신성 폭발이 태양계가 된 물질에 새로운 물질을 추가했음을 나타낸다. 닝창 탄소질 콘드라이트는 염소-36에서 파생된 황-36을 포함하고 있었다. 염소-36은 반감기가 30만 년에 불과하므로 기원에서 멀리 이동할 수 없었을 것이다. 철-60의 존재 역시 근처 초신성을 나타낸다.[3] 이러한 근접성은 가열 정도는 알려져 있지 않지만 복사 및 충격파가 상당했을 것임을 의미한다.
대조적으로, 콘드률이 콘드라이트 모체에 부착된 후 묻혀 있는 미세 입자 매트릭스는 태양 성운에서 직접 응축된 것으로 추정된다.
3. 2. 초신성 폭발의 영향
동위 원소 연구는 근처 초신성 폭발이 태양계가 된 물질에 새로운 물질을 추가했음을 나타낸다. 닝창 탄소질 콘드라이트는 염소-36에서 파생된 황-36을 포함하고 있었다. 염소-36은 반감기가 30만 년에 불과하므로 기원에서 멀리 이동할 수 없었을 것이다. 철-60의 존재 역시 근처 초신성을 나타낸다.[3] 이러한 근접성은 가열 정도는 알려져 있지 않지만 복사 및 충격파가 상당했을 것임을 의미한다.4. 구성 광물 및 조직
대부분의 콘드률은 주로 규산염 광물인 감람석과 휘석으로 구성되어 있으며, 장석질 물질로 둘러싸여 있는데, 이 물질은 유리질이거나 결정질일 수 있다. 소량의 다른 광물들이 종종 존재하는데, 여기에는 Fe 황화물(트로일라이트), 금속 Fe-Ni, 크롬철석과 같은 산화물, 메릴라이트와 같은 인산염이 포함된다. 덜 흔한 유형의 콘드률은 장석질 물질(역시 유리질 또는 결정질), 실리카, 또는 금속 Fe-Ni 및 황화물로 주로 구성될 수 있다.
콘드률은 다양한 조직을 나타내며, 이는 콘드률을 잘라 연마했을 때 볼 수 있다. 일부는 용융 또는 거의 완전히 용융된 상태에서 극도로 빠른 냉각에 대한 조직 증거를 보인다. 크기가 불과 몇 마이크로미터 이하인 극세립의 섬유상 결정이 소용돌이치는 덩어리를 포함하는 휘석이 풍부한 콘드률은 ''미정질'' 콘드률이라고 한다. 휘석 섬유가 더 굵으면 표면의 단일 핵생성 지점에서 방사형으로 나타나 ''방사상'' 또는 ''편심방사상'' 조직을 형성할 수 있다. 감람석이 풍부한 콘드률은 감람석의 연속적인 껍질로 둘러싸이고 판 사이에 장석질 유리를 포함하는 평행한 감람석 판을 포함할 수 있는데, 이를 ''막대'' 조직이라고 한다. 다른 관찰된 조직 특징으로는 매우 빠른 냉각의 결과로 수지상 결정 및 호퍼형 감람석 입자, 그리고 전체적으로 유리로 구성된 콘드률이 있다.
더 흔하게는 콘드률이 반상 조직이라고 알려진 것을 나타낸다. 이 조직에서는 감람석 및/또는 휘석 입자가 등방성이며 때로는 자형이다. 이들은 우세한 광물을 기준으로 명명되는데, 즉 ''반상 감람석'' (PO), ''반상 휘석'' (PP), ''반상 감람석-휘석'' (POP)이 있다. 이러한 콘드률은 방사형 또는 막대 조직을 가진 콘드률보다 더 천천히 냉각되었을 가능성이 있지만, 여전히 몇 시간 안에 고화되었을 수 있다.
콘드률의 감람석과 휘석의 조성은 매우 다양하지만, 범위는 단일 콘드률 내에서는 대개 좁다. 일부 콘드률은 산화철(FeO)을 거의 포함하지 않아 포스테라이트(Mg2SiO4) 및 엔스타타이트(MgSiO3)와 유사한 조성을 가진 감람석과 휘석을 생성한다. 이것들은 과학자들에 의해 흔히 ''I형'' 콘드률이라고 불리며, 종종 많은 양의 금속 Fe를 포함한다. 다른 콘드률은 더 산화 환원 조건에서 형성되어 많은 양의 FeO를 가진 감람석과 휘석을 포함한다. 이러한 콘드률은 ''II형''이라고 불린다. 대부분의 콘드라이트는 I형과 II형 콘드률을 혼합하여 포함하며, 반상 및 비반상 조직을 모두 포함하지만 예외도 있다.
콘드률은 외관, 색상, 질감, 결정 구조와 같은 특징에 따라 조직 유형으로 분류될 수 있다.
4. 1. 콘드률의 다양한 조직
콘드률은 다양한 조직을 나타내며, 이는 콘드률을 잘라 연마했을 때 볼 수 있다. 일부는 용융 또는 거의 완전히 용융된 상태에서 극도로 빠른 냉각에 대한 조직 증거를 보인다. 크기가 불과 몇 마이크로미터 이하인 극세립의 섬유상 결정이 소용돌이치는 덩어리를 포함하는 휘석이 풍부한 콘드률은 ''미정질'' 콘드률이라고 한다. 휘석 섬유가 더 굵으면 표면의 단일 핵생성 지점에서 방사형으로 나타나 ''방사상'' 또는 ''편심방사상'' 조직을 형성할 수 있다. 감람석이 풍부한 콘드률은 감람석의 연속적인 껍질로 둘러싸이고 판 사이에 장석질 유리를 포함하는 평행한 감람석 판을 포함할 수 있는데, 이를 ''막대'' 조직이라고 한다. 다른 관찰된 조직 특징으로는 매우 빠른 냉각의 결과로 수지상 결정 및 호퍼형 감람석 입자, 그리고 전체적으로 유리로 구성된 콘드률이 있다.더 흔하게는 콘드률이 반상 조직이라고 알려진 것을 나타낸다. 이 조직에서는 감람석 및/또는 휘석 입자가 등방성이며 때로는 자형이다. 이들은 우세한 광물을 기준으로 명명되는데, 즉 ''반상 감람석'' (PO), ''반상 휘석'' (PP), ''반상 감람석-휘석'' (POP)이 있다. 이러한 콘드률은 방사형 또는 막대 조직을 가진 콘드률보다 더 천천히 냉각되었을 가능성이 있지만, 여전히 몇 시간 안에 고화되었을 수 있다.
콘드률의 감람석과 휘석의 조성은 매우 다양하지만, 범위는 단일 콘드률 내에서는 대개 좁다. 일부 콘드률은 산화철(FeO)을 거의 포함하지 않아 포스테라이트(Mg2SiO4) 및 엔스타타이트(MgSiO3)와 유사한 조성을 가진 감람석과 휘석을 생성한다. 이것들은 과학자들에 의해 흔히 ''I형'' 콘드률이라고 불리며, 종종 많은 양의 금속 Fe를 포함한다. 다른 콘드률은 더 산화 환원 조건에서 형성되어 많은 양의 FeO를 가진 감람석과 휘석을 포함한다. 이러한 콘드률은 ''II형''이라고 불린다. 대부분의 콘드라이트는 I형과 II형 콘드률을 혼합하여 포함하며, 반상 및 비반상 조직을 모두 포함하지만 예외도 있다.
콘드률은 외관, 색상, 질감, 결정 구조와 같은 특징에 따라 조직 유형으로 분류될 수 있다.
4. 2. 화학 조성에 따른 분류
대부분의 콘드률은 주로 규산염 광물인 감람석과 휘석으로 구성되어 있으며, 장석질 물질로 둘러싸여 있다. 이 장석질 물질은 유리질이거나 결정질일 수 있다. 소량의 다른 광물들이 종종 존재하는데, Fe 황화물(트로일라이트), 금속 Fe-Ni, 크롬철석과 같은 산화물, 메릴라이트와 같은 인산염이 포함된다. 덜 흔한 유형의 콘드률은 장석질 물질(역시 유리질 또는 결정질), 실리카, 또는 금속 Fe-Ni 및 황화물로 주로 구성될 수 있다.콘드률은 다양한 조직을 나타내는데, 이는 콘드률을 잘라 연마했을 때 볼 수 있다. 일부는 용융 또는 거의 완전히 용융된 상태에서 극도로 빠른 냉각에 대한 조직 증거를 보인다. 크기가 불과 몇 마이크로미터 이하인 극세립의 섬유상 결정이 소용돌이치는 덩어리를 포함하는 휘석이 풍부한 콘드률은 ''미정질'' 콘드률이라고 한다. 휘석 섬유가 더 굵으면 표면의 단일 핵생성 지점에서 방사형으로 나타나 ''방사상'' 또는 ''편심방사상'' 조직을 형성할 수 있다. 감람석이 풍부한 콘드률은 감람석의 연속적인 껍질로 둘러싸이고 판 사이에 장석질 유리를 포함하는 평행한 감람석 판을 포함할 수 있는데, 이를 ''막대'' 조직이라고 한다. 다른 관찰된 조직 특징으로는 매우 빠른 냉각의 결과로 수지상 결정 및 호퍼형 감람석 입자, 그리고 전체적으로 유리로 구성된 콘드률이 있다.
더 흔하게는 콘드률이 반상 조직이라고 알려진 것을 나타낸다. 이 조직에서는 감람석 및/또는 휘석 입자가 등방성이며 때로는 자형이다. 이들은 우세한 광물을 기준으로 명명되는데, 즉 ''반상 감람석''(PO), ''반상 휘석''(PP), ''반상 감람석-휘석''(POP)이 있다. 이러한 콘드률은 방사형 또는 막대 조직을 가진 콘드률보다 더 천천히 냉각되었을 가능성이 있지만, 여전히 몇 시간 안에 고화되었을 수 있다.
콘드률의 감람석과 휘석의 조성은 매우 다양하지만, 범위는 단일 콘드률 내에서는 대개 좁다. 일부 콘드률은 산화철(FeO)을 거의 포함하지 않아 포스테라이트(Mg2SiO4) 및 엔스타타이트(MgSiO3)와 유사한 조성을 가진 감람석과 휘석을 생성한다. 이것들은 과학자들에 의해 흔히 ''I형'' 콘드률이라고 불리며, 종종 많은 양의 금속 Fe를 포함한다. 다른 콘드률은 더 산화 환원 조건에서 형성되어 많은 양의 FeO를 가진 감람석과 휘석을 포함한다. 이러한 콘드률은 ''II형''이라고 불린다. 대부분의 콘드라이트는 I형과 II형 콘드률을 혼합하여 포함하며, 반상 및 비반상 조직을 모두 포함하지만 예외도 있다.
콘드률은 외관, 색상, 질감, 결정 구조와 같은 특징에 따라 조직 유형으로 분류될 수 있다.
5. 콘드률의 크기 및 함량
다양한 종류의 비금속 운석인 콘드라이트는 콘드룰의 비율이 다르다.[1][4] 일반적으로 탄소질 콘드라이트는 콘드룰의 부피 비율이 가장 적다. 모순적이게도 콘드라이트라는 명칭에도 불구하고 CI 콘드라이트는 콘드룰을 전혀 포함하지 않는다. 반면 일반 및 엔스타타이트 콘드라이트는 가장 많은 양의 콘드룰을 포함한다. 일반 콘드라이트가 지구에 떨어지는 운석의 80%를 차지하고 일반 콘드라이트가 60~80%의 콘드룰을 포함하기 때문에 (먼지를 제외하고) 지구에 떨어지는 대부분의 운석 물질은 콘드룰로 구성된다.[1]
콘드룰의 직경은 몇 마이크로미터에서 1cm 이상까지 다양하다. 콘드룰 크기는 콘드라이트 종류에 따라 다르다. CH, CM 및 CO 콘드라이트(운석 분류 참조)에서 가장 작고 CR, CV, L, LL 및 R 콘드라이트에서 중간 크기이며 일부 CB 콘드라이트에서 가장 크다(표 참조). 다른 콘드라이트 그룹은 이들 사이의 중간 크기이다.[1]
다음 표의 CI에서 CH는 탄소질 콘드라이트 (Carbonaceous chondrites)로 분류된다. H, L, LL는 일반 콘드라이트 (Ordinary chondrites)라고 불린다. EH, EL은 엔스타타이트 콘드라이트 (Enstatite chondrites)라고 불린다.
대부분의 콘드률은 유리질이거나, 결정화된 장석질 광물에 둘러싸인 규산염 광물로 구성된다.
5. 1. 콘드라이트 종류에 따른 콘드률의 크기 및 함량
다양한 종류의 비금속 운석인 콘드라이트는 콘드룰의 비율이 다르다.[1][4] 일반적으로 탄소질 콘드라이트는 콘드룰의 부피 비율이 가장 적다. 모순적이게도 콘드라이트라는 명칭에도 불구하고 CI 콘드라이트는 콘드룰을 전혀 포함하지 않는다. 반면 일반 및 엔스타타이트 콘드라이트는 가장 많은 양의 콘드룰을 포함한다. 일반 콘드라이트가 지구에 떨어지는 운석의 80%를 차지하고 일반 콘드라이트가 60~80%의 콘드룰을 포함하기 때문에 (먼지를 제외하고) 지구에 떨어지는 대부분의 운석 물질은 콘드룰로 구성된다.[1]
콘드룰의 직경은 몇 마이크로미터에서 1cm 이상까지 다양하다. 콘드룰 크기는 콘드라이트 종류에 따라 다르다. CH, CM 및 CO 콘드라이트(운석 분류 참조)에서 가장 작고 CR, CV, L, LL 및 R 콘드라이트에서 중간 크기이며 일부 CB 콘드라이트에서 가장 크다(표 참조). 다른 콘드라이트 그룹은 이들 사이의 중간 크기이다.[1]
다음 표의 CI에서 CH는 탄소질 콘드라이트 (Carbonaceous chondrites)로 분류된다. H, L, LL는 일반 콘드라이트 (Ordinary chondrites)라고 불린다. EH, EL은 엔스타타이트 콘드라이트 (Enstatite chondrites)라고 불린다.
대부분의 콘드률은 유리질이거나, 결정화된 장석질 광물에 둘러싸인 규산염 광물로 구성된다.
참조
[1]
논문
Systematics and Evaluation of Meteorite Classification
Univ. Arizona Press
2006
[2]
간행물
The Absolute Chronology and Thermal Processing of Solids in the Solar Protoplanetary Disk
[3]
논문
Correlated iron 60, nickel 62 and zirconium 96 in refractory inclusions and the origin of the solar system
2007
[4]
논문
Systematics and Evaluation of Meteorite Classification
Univ. Arizona press
2006
[5]
서적
운석도감
한국운석광물연구소
2004-04-08
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