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Noble gas isotope analysis for individual presolar grain to study environment of interstellar material

Research Project

Project/Area Number 20K04036
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 17010:Space and planetary sciences-related
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

BAJO KEN-ICHI  北海道大学, 理学研究院, 助教 (70624758)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 川崎 教行  北海道大学, 理学研究院, 准教授 (50770278)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords希ガス / 深さ方向分析 / プレソーラー粒子 / 恒星風 / 希ガス同位体 / AGB星 / イオン注入 / 太陽風
Outline of Research at the Start

始原的な隕石に含まれている,先太陽系粒子(プレソーラー粒子)はその名の通り太陽系形成前から存在していた粒子である.この粒子を研究することにより,太陽系外の物質が太陽系に取り込まれる過程を理解することができる.本研究は,プレソーラー粒子が形成後,どのくらいの期間星間空間を漂っていたかを調べることを目標にしている.また,本研究で用いる粒子はAGB星外縁で形成されたと考えられているため,形成時にAGB星の恒星風に曝されている可能性が高く,この恒星風を調べ,現在の太陽と比較することにより,AGB星の活動の程度を推察できる手法が確立できると期待している.

Outline of Final Research Achievements

Presolar silicon carbide (SiC) is known to form around carbon and AGB stars. These stars have an isotopic composition different from that of the Solar System. The SiC formed in this region should have been exposed to stellar winds and interstellar galactic cosmic rays. Depth profiles of noble gases for the SiC can reveal the implantation of the stellar wind. The depth profiles reflect the energy of the stellar winds.
In this study, depth profiles of He in presolar SiC were analysed. The results show a depth profile of He. This indicates that the stellar wind He is implanted in the SiC. The energy of the stellar wind estimated from the He profile is 10-20 keV.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により,プレソーラーSiCのHeの起源は恒星風によるイオン注入であることが分かった.本研究で用いた同位体ナノスコープによって空間分解能10nmレベルの深さ方向分析に成功した.このことによってはじめてSiC粒子の極めて表層に濃縮する恒星風起源Heを検出することができた.AGB星が放出している恒星風と,太陽風との違いを調べていくことで,太陽系外の恒星の様子を物質科学的に明らかにできると考えている.

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2022 2021

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Development of electrostatic‐induced charge detector for multiturn time‐of‐flight mass spectrometer2022

    • Author(s)
      Bajo Ken‐ichi、Aoki Jun、Ishihara Morio、Furuya Shizuho、Nishimura Masahiro、Yoshitake Miwa、Yurimoto Hisayoshi
    • Journal Title

      Journal of Mass Spectrometry

      Volume: 57 Issue: 11 Pages: 1-11

    • DOI

      10.1002/jms.4892

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Development of <i>in-situ</i> Depth Profiling for Extraterrestrial Materials with Isotope Nanoscope2021

    • Author(s)
      大槻 悠太, 馬上 謙一, 圦本 尚義
    • Journal Title

      Journal of the Mass Spectrometry Society of Japan

      Volume: 69 Issue: 6 Pages: 197-201

    • DOI

      10.5702/massspec.21-122

    • NAID

      130008129403

    • ISSN
      1340-8097, 1880-4225, 1884-3271
    • Year and Date
      2021-12-01
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] プレソーラーSiCのヘリウム深さ方向分析2022

    • Author(s)
      和泉樹
    • Organizer
      日本地球化学会 第69回年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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