衝撃変成組織及び希ガス同位体年代計から探る小惑星物質の運動とその変遷

• Project/Area Number: 19J00954
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Review Section: Basic Section 17010:Space and planetary sciences-related
• Research Institution: Kyoto University (2021); National Institute of Polar Research (2019-2020)
• Principal Investigator: 竹之内 惇志 京都大学, 総合博物館, 助教
• Project Period (FY): 2019-04-25 – 2022-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 衝撃変成作用 / 普通コンドライト / アルゴン年代 / 希ガス年代測定 / 隕石 / アルゴン同位体年代 / コンドライト

Outline of Research at the Start

本研究では衝撃変成を受けた普通コンドライトにおいて、衝撃変成組織観察とAr-Ar年代分析から、その隕石が経験した衝撃イベントの規模の推定とその時期を明らかにする。同様の観察・分析を複数（＞100個）の隕石において行い、太陽系における小天体衝突の規模の時代変化を明らかにする。特に、高圧鉱物の相転移・逆相転移に着目し、強い衝撃を受けたと考えられる隕石に注目することで、大規模な衝撃（=大きな軌道の乱れ）がいつの時代に頻発したのかを物質科学的な側面から明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

現在の太陽系形成モデルにおいて、太陽系形成直後に物質が大移動したとするモデルは観測やシミュレーションにおいて広く支持されている。しかし、そのモデルを直接支持する物質科学的な証拠は今の所見つかっていない。一方，太陽系内で物質の撹乱が起きると，天体同士が衝突し，衝撃イベントが数多く発生すると考えられている。隕石はタイプ毎に特定の時期に集中して衝撃イベントを経験したことが予想されているが、報告数が少なく物質移動との関連は明らかでない。本研究では多くの隕石において、その衝撃変成組織観察及び希ガス年代測定を行うことで、いつ、どのような衝突イベントが起きたのかを明らかにし、小天体の動きや起動の乱れの時代変化を物質科学的側面から明らかにすることを目的とした。
これまで35個の隕石の衝撃変成組織とAr/Ar年代を詳細に分析し，衝撃変成作用，つまり天体衝突現象の時代変化を調べた。その結果，高圧鉱物を含む隕石や強い衝撃変成作用を含む隕石は比較的最近の衝撃イベントを記録していることが明らかとなった。これまでの研究で報告がなかった20~30億年程度の年代を示す隕石もいくつか発見され，分析数を増やすことの重要性を確認した。また，衝撃変成組織をかき消してしまうくらい熱の影響が大きい衝撃イベントが42億年程度まで発生しており，その後は見られなくなったことが新たに明らかとなった。これらは天体衝突現象が時代とともに変化してきたことを示唆しており，今後同様の方針でさらなる分析を行うことで太陽系形成に伴う物質移動の明確な証拠を掴むことができると考えられる。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Multiple shock events recorded in the Northwest Africa 2139 LL6 chondrite: Implications for collisional histories of the LL chondrite parent body (2021)
  • Author(s): Takenouchi Atsushi、Sumino Hirochika、Shimodate Karin、Yamaguchi Akira
  • Journal Title: Meteoritics & Planetary Science Volume: 56 Issue: 12 Pages: 2230-2249
  • DOI: 10.1111/maps.13768
  • Peer Reviewed
• [Presentation] The first fall-observed and recovered meteorite in Japan: narashino meteorite. (2021)
  • Author(s): A. Takenouchi, S. Yoneda, A. Yamaguchi, R. Okazaki, N. Takahashi, N. Shirai, Y. Fujiwara, and R. Kataoka.
  • Organizer: JpGU 2021
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Comprehensive study of shock metamorphism and 40Ar/39Ar ages in ordinary chondrites. (2021)
  • Author(s): A. Takenouchi, H. Sumino and A. Yamaguchi.
  • Organizer: The 44th symposium on Antarctic Meteorites
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Argon-Argon chronology of two shocked eucrites, Northwest Africa 1000 and Yamato 980433 (2021)
  • Author(s): A. Takenouchi, H. Sumino, T. Mikouchi, H. Ono, and A. Yamaguchi
  • Organizer: 52nd Lunar and Planetary Science Conference
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Shock conditions for shergottites: A comparison between Asuka 12325 and other shergottites (2020)
  • Author(s): A. Takenouchi, A. Yamaguchi, and T. Mikouchi
  • Organizer: 2020 JpGU-AGU joint meeting
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Shock metamorphism and Ar-Ar ages of ordinary chondrites (2020)
  • Author(s): A. Takenouchi, H. Sumino, A. Yamaguchi
  • Organizer: The 11th Symposium on Polar Science
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Northwest Africa 2139 LL6コンドライトの衝撃変成史 (2019)
  • Author(s): 竹之内惇志，角野浩史，下館果林，長尾敬介，山口亮
  • Organizer: 日本鉱物科学会2019年年会
• [Presentation] Petrological study of Asuka 12325: the least shock-metamorphosed shergottite. (2019)
  • Author(s): A. Takenouchi, A. Yamaguchi, and T. Mikouchi.
  • Organizer: 42nd symposium on Antarctic Meteorites
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Ar-Ar, I-Xe ages and shock textures of Northwest Africa 2139 LL6 chondrite: Implications for shock history of LL chondrite parent body (2019)
  • Author(s): A. Takenouchi, H. Sumino, K. Shimodate, K. Nagao and A. Yamaguchi
  • Organizer: 82nd Annual Meeting of the Meteoritical Society
  • Int'l Joint Research