Formation and alteration of circumstellar dust from coordinated studies of experiments, analysis, and observation
| Project/Area Number |
19H01935
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 16010:Astronomy-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
Takigawa Aki 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (10750367)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2019: ¥9,230,000 (Direct Cost: ¥7,100,000、Indirect Cost: ¥2,130,000)
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| Keywords | ダスト / 実験 / 珪酸塩 / 赤外線天文学 / 宇宙塵 / 観測 / 凝縮実験 / 星周ダスト / 星間ダスト |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では，実験・分析・観測的手法を組み合わせることで，太陽系原材料物質としての星周ダストの形成・変化・変質過程に迫る．非晶質ダストの凝縮実験をおこない，非晶質粒子の組成と赤外スペクトルの関係性を用いて，星周非晶質ダストの再同定を行う．難揮発性ダストであるコランダムの化学反応，変質過程を実験で調べ， そのような変化や変質によってできたリムをもつプレソーラー粒子の分析をおこなう．観測との比較から星周ダストとしてのプレソーラー粒子の特殊性・普遍性を明らかにする．
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| Outline of Final Research Achievements |
For understanding the formation of interstellar and circumstellar dust, we constructed a vacuum apparatus that can simulate condensation of gases of arbitrary composition, control the condensation temperature to room temperature and liquid nitrogen temperature, and perform simultaneous condensation from two electron guns and a resistance heating gas source, and conducted oxide and silicate condensation experiments at room temperature and low temperature. In addition, particulate condensation experiments in the Al-Ca-Fe-Si-Mg-O system were conducted using an induction thermal plasma system. We measured the substrate temperature, calibrated a film thickness gauge to control the condensation rate, added an H2O gas introduction system, conducted condensation experiments using a single gas source and analyzed the condensate, and conducted condensation experiments using multiple gas sources and analyzed the condensate.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
非晶質珪酸塩は星周・星間ダストとして豊富に，また至る所に存在し，これまでに多くの研究があるものの，観測されるダストの特徴を物質科学的に裏付けることが難しく，依然それらの組成や構造はわかっていない．本課題で低温での実験が可能でかつ系統的に組成を変化させられる実験装置を開発し，低温から高温まで幅広い宇宙環境でのダスト形成が実験室で再現できるようになった．これにより，観測から示唆されるダスト放射・吸収の特徴を再現するために必要な非晶質星周・星間ダストの形成条件と組成が推定できるようになると期待され，天文学と鉱物学の境界分野である宇宙鉱物学の発展にとって大きな意義がある．
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Report
(5 results)
Research Products
(16 results)
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[Journal Article] Airfall on Comet 67P/Churyumov?Gerasimenko2021
Author(s)
Davidsson Bjorn J.R.、Birch Samuel、Blake Geoffrey A.、Bodewits Dennis、Dworkin Jason P.、Glavin Daniel P.、Furukawa Yoshihiro、Lunine Jonathan I.、Mitchell Julie L.、Nguyen Ann N.、Squyres Steve、Takigawa Aki、Vincent Jean-Baptiste、Zacny Kris
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Journal Title
Icarus
Volume: 354
Pages: 114004-114004
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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