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李舒婷,Aug. 26, 2022
CAI可能于4567Ma前由原行星盘(PPD)气相冷凝而来：细粒CAI的矿物组合与从近似太阳系成分的气体平衡冷凝的热力学预测相符合；CAI可能于原始太阳附近区域形成：CAI富含Ca，Al，Ti等难容元素，表明形成于1400K以上的高温；在CAI与PPD内缘形成之后，大部分CAI被输送到太阳系外部区域：在形成于木星轨道之外的陨石中CAI最丰富，在顽火辉石球粒陨石及普通球粒陨石等形成于内太阳系的陨石中CAI很少。本文对CAI形成区域的精确定位对理解PPD结构和动态演化具有重要意义。
文中研究了Allende陨石的3个细粒CAI和5个粗粒CAI的稀土含量、δ51V和δ88Sr、Rb-Sr同位素体系、10Be-10B同位素体系、26Al-26Mg同位素体系，Murchison陨石δ51V淋滤实验。
（一）动力学挥发—冷凝模型
测试δ51V和δ88Sr的原因：V只有两个同位素，大的差异可能有其他原因导致，用Sr进行对照。
测试结果显示5个粗粒CAI和1个细粒CAI在一条线性相关的线上。
CAI中V和Sr同位素的变化很可能主要由一个共同的过程控制：挥发/冷凝过程中的动力学分馏。
首先排除平衡同位素分馏：考虑到CAI形成过程中涉及的高温，平衡同位素分馏应该很小，V和Sr潜在的平衡分馏效应的量级至少比此处观察测到的V-Sr同位素变化小一个数量级；
次生蚀变过程：借助Rb-Sr同位素体系指示，高87Rb/86Sr或高87Sr/86Sr指示Rb的二次加入以及CAI与具有球粒陨石成分的含水流体的局部平衡；粗粒CAI遭受蚀变的程度最低，细粒CAI均遭受较高程度蚀变；热液流体蚀变改变δ88Sr从而偏离趋势线，对V同位素影响不大(CAI01)。
辐照过程：稳定Sr同位素组成不受辐照的影响，辐照过程只会使得δ51V单向降低，因此辐照过程不能解释δ51V和δ88Sr的强相关性；形成球粒陨石的气体储库相对于凝聚CAI的气体储库富集约0.3‰的50V；而在PPD演化的任何阶段，辐照产生的50V会随着日心距离的增加而减少，这与在球粒和其他球粒陨石基质中相对于CAI产生50V富集的现象相反。
核合成异常：在修正银河宇宙射线(GCRs)导致的核散裂之后，目前为止报道的所有类型球粒陨石的V同位素非常很均一；V同位素如果存在核合成异常，也是可以忽略不计的；对Murchison球粒陨石(CM2)的淋滤实验也支持上述观点。
挥发/冷凝过程中的动力学分馏：假设及简化：初始气相具有球粒陨石同位素组成，且气相是由包含目标元素的一个原子的单一种型主导的；V和Sr各种型在挥发和冷凝过程中具有相同的γi和T50，则f也相同。模拟线的斜率与实际线斜率接近，且与V和Sr种型相关。
对每条理论线，通过调整γi可以使得斜率与实际线一致；通过调整不同种型的比例也可以使得斜率与实际线一致；但是理论线始终会穿过球粒陨石值，可以用V和Sr挥发性的细小差别来解释。挥发/冷凝过程中的动力学分馏可以很容易地解释粗粒CAI中原生V和Sr同位素组成，而不需要辐照、核合成或平衡分馏的贡献。
REE研究：细粒CAI均属于Group Ⅱ，粗粒CAI分别属于GroupⅠ, Ⅴ, Ⅲ；前人认为Group Ⅱ CAI的难熔元素的同位素组成比GroupⅠ更轻，指示了Group Ⅱ CAI在部分挥发-冷凝过程中的动力学分馏；本研究中细粒CAI的轻V同位素组成也被归因于动力学过程。
（二）对早期太阳辐照及CAI形成位置的重新评估
测量了4个粗粒CAI的Be-B等时线，其中3个粗粒CAI的10Be/9Be0与CV CAI的典型值一致(~8×10-4)。
V同位素对CAI太阳辐照记录的制约：①辐照产生的任何同位素的原子数取决于：初始靶核素浓度(即初始物质的化学组成)、光谱斜率(p)：量化高能和低能质子的相对丰度、靶物质所经历的>10 MeV辐照的总积分通量(F10)。
考虑两种情况：
①PPD内缘原始CAI原位辐照：不是产生10Be异常的原因；②太阳星云气体辐照。
CAI的形成位置：计算了在距离原始太阳0.02 AU和0.1 AU处原始CAI的Δ51V与照射时间的关系。
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