| 1.太陽系のふしぎ 3 |
| 1.1太陽系をつくるもの:太陽系の元素存在度 3 |
| 1.1.1宇宙と地球の年齢 3 |
| 1.1.2元素の宇宙存在度 6 |
| 1.2宇宙に広がる生命の起源物質:宇宙は生命の源 9 |
| 1.2.1隕石の有機化学的研究 9 |
| 1.2.2電波望遠鏡による研究 10 |
| 1.2.3宇宙物質を直接研究する方法 13 |
| a.サンプルリターン計画 13 |
| b.火星探査機 14 |
| 1.3太陽系の惑星 14 |
| 1.3.1地球型惑星と木星型惑星 14 |
| a.地球型惑星 17 |
| b.木星型惑星 20 |
| 1.3.2冥王星とプラネトイド“セドナ” 21 |
| 1.3.3木星型惑星の衛星:氷天体のなぞ 21 |
| 1.4隕石から読む初期の太陽系 22 |
| 1.4.1小惑星と隕石 22 |
| 1.4.2南極隕石(やまと隕石) 24 |
| 1.4.3隕石の分類 25 |
| 1.4.4珍しい隕石 26 |
| a.火星起源隕石,SNC隕石 26 |
| b.月起源隕石 30 |
| 1.4.5隕石の主要構成鉱物 32 |
| 2.初期太陽系と初期地球の形成過程 35 |
| 2.1原始太陽系で生じたこと:ガスから惑星へ 35 |
| 2.1.1凝縮と蒸発 35 |
| 2.1.2揮発性物質として重要な氷 38 |
| 2.2形成期の地球の諸過程:太陽系形成の2つのモデル 39 |
| 2.3地球の形成過程 41 |
| 2.3.1地球の集積過程・核形成過程とマントルの化学組成 42 |
| 2.3.2地球の集積とマグマオーシャン 47 |
| a.マグマオーシャンとは? 47 |
| b.マグマオーシャンの深さ 49 |
| 2.3.3短期間で起こった地球の核形成? 50 |
| 2.4惑星表面のクレーターと衝突現象 53 |
| 2.4.1ジャイアントインパクト:月の形成 53 |
| 2.4.2惑星表面のクレーターと衝突現象 54 |
| 2.4.3地球における隕石重爆撃の証拠 57 |
| 3.地球物質とその性質 58 |
| 3.1地球の層構造 58 |
| 3.2地球内部構造と地球内部のダイナミクス 61 |
| 3.3地球をつくる物質と相転移 63 |
| 3.3.1地殻をつくる物質と化学組成 63 |
| 3.3.2マントルの化学組成と鉱物組成 67 |
| a.マントルの化学組成 67 |
| b.マントルの鉱物組成:カンラン岩をつくる鉱物 69 |
| 3.3.3マントルにおけるマグマの発成 71 |
| 3.3.4マグマの密度:地球内部ではマグマは沈む 71 |
| 3.4地球内部の動きのなぞ:相転移と流れる固体 72 |
| 3.4.1地球内部の相転移 72 |
| a.マントル物質の相転移 72 |
| b.沈み込む海洋地殻の相転移 76 |
| 3.4.2地球内部は宝石箱:ダイヤモンドに刻まれた記録 79 |
| 3.4.3氷河の流れとマントルの流れのなぞ:固体も流動する 80 |
| 3.4.4岩石を柔らかくする水の作用とマントル内部の水 82 |
| 3.5地球中心部のフロンティア:地球中心核を探る 83 |
| 3.5.1核マントル境界では何が起こっているのか 83 |
| 3.5.2地球中心核 85 |
| 3.5.3外核を対流させる熱源 86 |
| 3.5.4地球のエネルギー収支の謎:核からマントルヘの熱流,そして核の進化史 88 |
| 3.5.5地球磁場:ダイナモ 91 |
| 3.6地球の進化とダイナミクス:プレートテクトニクスとプルームテクトニクス 91 |
| 4.生命誕生へ向けての準備 97 |
| 4.1隕石による重爆撃の停止 97 |
| 4.2最初の大陸地殻の形成 98 |
| 4.3世界最古の大陸:地球が冷えた証拠 98 |
| 4.4安定海洋の登場 101 |
| 4.5最初の大気に関する問題 106 |
| 4.5.1セーガン博士の考え 107 |
| 4.5.2キャスティング博士の考え 109 |
| 5.生命の誕生:化学進化 111 |
| 5.1さまざまな化学進化仮説 111 |
| 5.1.1アミノ酸 112 |
| 5.1.2ミラーの実験 113 |
| 5.1.3ペプチドからタンパク質へ 116 |
| 5.1.4核酸とRNAワールド 121 |
| 5.1.5機能と構造の伝達:鉱物からのメッセージ 124 |
| 5.1.6細胞ヘ 125 |
| 5.1.7海底熱水場での有機合成 126 |
| 5.2現存する生命に残された生命起源へのヒント 134 |
| 5.2.1共通の祖先 134 |
| 5.2.2独立栄養化学合成 134 |
| 5.2.3極限環境に生きる微生物:初期生命体へのヒント? 135 |
| 5.2.4.リボソームRNA(rRNA)による分類 140 |
| 5.2.5酵素:酵素のもとは鉱物? 142 |
| 5.2.6タンパク質の中のアミノ酸の種類とキラリティー 144 |
| 5.2.7L型アミノ酸は宇宙から? 145 |
| 5.2.8天然の結晶を用いた右型・左型アミノ酸の分離 146 |
| 6,主役たちが共存しあう:生命と地球の共進化 149 |
| 6.1岩石に刻まれた初期生命体の活動 149 |
| 6.1.1岩石に残された最初の生命体の痕跡 149 |
| 6.1.2世界最古の微化石を巡る論争:オーストラリア・ピルバラ地域 150 |
| 6.1.3最古のストロマトライト 155 |
| 6.1.4バイオミネラライゼーションの開始 157 |
| 6.2海洋・大気の酸化:生物の多様性へ 158 |
| 6.2.1生物による海洋・大気の酸化の開始:地球らしい大気に 158 |
| 6.2.2海洋の酸化と縞状鉄鉱層 161 |
| 6.2.3微生物の多様性:住み分けの開始 166 |
| 6.2.4真核生物の本格的活動 168 |
| 6.2.5酸化的環境下での元素循環の確立 169 |
| a.現在の地球表層での硫黄循環 169 |
| b.初期地球における硫黄循環 171 |
| 7.生命存亡の危機と動物の発生 173 |
| 7.1スノーボールアース 173 |
| 7.2縞状鉄鉱層:ふたたび 178 |
| 7.3カンブリア紀の生命大爆発:動物支配の開始 180 |
| 8.宇宙における生命の可能性 185 |
| 8.1アストロバイオロジーとは? 185 |
| 8.2火星に生命? 186 |
| 8.3木星の衛星での有機化学反応 187 |
| 8.3.1エウロパ 187 |
| 8.3.2タイタンに生命? 188 |
| 参考文献 191 |
| 索引 193 |
| ブックマーク1:放射性同位体 5 |
| ブックマーク2:鉱物の骨組み 17 |
| ブックマーク3:コンドライトの細分 29 |
| ブックマーク4:マグマの活動で形成される岩石 32 |
| ブックマーク5:元素の分配 42 |
| ブックマーク6:酸素分圧とバッファ曲線 43 |
| ブックマーク7:変成作用 64 |
| ブックマーク8:DNA,RNA,ATP 123 |
| ブックマーク9:海底熱水の化石:黒鉱鉱床 133 |
| ブックマーク10:安定同位体 151 |
| コラム1:フィッシャー-トロプシュ型反応 12 |
| コラム2:惑星の軌道とティティウス-ボーデの法則 18 |
| コラム3:惑星内部の温度分布と密度 20 |
| コラム4:新鉱物:ザイフェルタイトとアキモトアイト 34 |
| コラム5:地球内部を実験室で再現する 51 |
| コラム6:原始海洋・大気の起源 56 |
| コラム7:アダムス-ウイリアムソンの関係式 59 |
| コラム8:マントル遷移層は地球の貯水池? 60 |
| コラム9:新しい分析機器の導入と地質学 67 |
| コラム10:地震波速度の不連続面と温度-圧力標準 75 |
| コラム11:鉱物に記録された履歴:成長と溶解 78 |
| コラム12:ダイヤモンド起源論の新展開:ダイヤモンドのマントル遷移層胚胎仮説 79 |
| コラム13:熱い氷 83 |
| コラム14:ポストペロブスカイト 84 |
| コラム15:天然原子炉のなぞ:オクロ鉱山 87 |
| コラム16:ニュートリノで地球内部を観る 90 |
| コラム17:セーガン博士の業績 110 |
| コラム18:ユーリー博士の業績 115 |
| コラム19:粘土鉱物の不思議な性質 119 |
| コラム20:バイオマーカー 164 |
| コラム21:縞状鉄鉱層の鉱山 165 |
| コラム22:初期地球環境だけで起こった質量非依存性同位体分別 172 |
| コラム23:原生代の隕石衝突と巨大マグマ活動 179 |
| 1.太陽系のふしぎ 3 |
| 1.1太陽系をつくるもの:太陽系の元素存在度 3 |
| 1.1.1宇宙と地球の年齢 3 |
| 1.1.2元素の宇宙存在度 6 |
| 1.2宇宙に広がる生命の起源物質:宇宙は生命の源 9 |
| 1.2.1隕石の有機化学的研究 9 |
