Raw materials of the Earth: An experimental study on the chondrule-gas reaction
Project/Area Number |
21K03652
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 17010:Space and planetary sciences-related
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Research Institution | National Institute of Polar Research |
Principal Investigator |
今栄 直也 国立極地研究所, 先端研究推進系, 助教 (60271037)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堀江 憲路 国立極地研究所, 先端研究推進系, 助教 (00571093)
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Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2026-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
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Keywords | 石英ガラス管真空封入実験 / 珪酸塩鉱物の硫化 / 初期地球 / エンスタタイトコンドライト / 地球組成 / コンドリュール / 再現実験 / 硫化反応 |
Outline of Research at the Start |
Eコンドライトの地球の原材料物質との関連性が高まっている。地球の化学組成を明らかにするには、Eコンドライトの形成過程の理解が不可欠である。このためには、再現実験が鍵となる。Eコンドライト中のコンドリュールの主な構成鉱物は輝石で、強還元的な鉱物を含む。この輝石コンドリュールはSiOガスの下で形成することを研究代表者は実験的に示した。これによりSi同位体比の変化が予測できる。この隕石のMg/Si原子比は太陽系元素存在度の値より小さい。強還元下で輝石の硫化反応が進行し、Mg/Si比が低下した。本課題は太陽系形成期における輝石コンドリュールのSi同位体変動と輝石の硫化メカニズムを実験的に探る。
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Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題で用いる縦型環状電気炉の運転を開始している。本課題の珪酸塩鉱物の硫化実験には至っていないものの、その実験準備ともなるので以下の概要に含める。石英ガラス管真空封入法による加熱実験を今年度は4-5回実施した。加熱試料は、粉末石英、磁鉄鉱、および金属鉄粉末、の混合物で、ファヤライト合成を目的とした。ファヤライトは天然での入手が難しく、合成して実験・分析に利用することを目的とした。出発物質、加熱条件、を変えて行い、酸素分圧を考慮して行なった。生成物は解析中であるが予察結果から合成法の出発物質と温度の条件が確認できた。また、共同研究者によるシリカ相の相転移を調べるためエコンドライト試料の加熱を行った。本研究課題の予算の一部はこのための実験に用いた石英ガラス管の購入にあてたが、予算の一部は繰り越した。また、立川キャンパスへの移転後当装置のガス導入雰囲気制御を行う実験は行っていなかった。このため、アルゴンガスを導入する配管調整および補助ヒーターを導入して炉内温度勾配を調整するシステムの導入を実施した。前者は、ウスタイトとシリカとの反応によるファヤライト合成を可能にする。また、後者は、石英管内に温度勾配制御を行うことを可能にする。リュウグウの地球風化実験を当実験室にて今年度も継続して実施したこともあり、本課題を本格的に開始するには至らなかった。次年度以降、「地球の化学組成はいかにして決まったか?」の問題に答えるための珪酸塩鉱物の関与する硫化実験を開始することを計画している。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
リュウグウの分析を今年度も継続して実施したため、当科研費の研究テーマそのものの実験を開始するには至ってない。次年度以降に本格的に実施する。このために予算の一部は繰り越した。
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Strategy for Future Research Activity |
今年度は、本格的に石英管を用いた珪酸塩の硫化実験を行い、生成物の観察・解析を実施し、本格的な実験的研究へと進める。
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Report
(2 results)
Research Products
(37 results)
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[Journal Article] A unique and pristine record of outer Solar System materials from C-type asteroid Ryugu2022
Author(s)
Motoo Ito, Naotaka Tomioka, Masayuki Uesugi, Akira Yamaguchi,, Naoki Shirai, Takuji Ohigashi, Ming-Chang Liu, Richard C. Greenwood, Makoto Kimura, Naoya Imae, et al.
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Journal Title
Nature Astronomy
Volume: -
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Peer Reviewed
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[Presentation] CP IDPとCS IDP類似物の微細な角礫岩である南極微隕石2022
Author(s)
野口高明, 松本理佳子, 薮田ひかる, 小林華栄, 三宅亮, 奈良岡浩, 岡崎隆司, 今栄直也, 山口亮, キルコイン・デービッド, 武市康男, 高橋嘉夫
Organizer
日本鉱物科学会年会
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[Presentation] EARLY FLUID ACTIVITY ON THE RYUGU PARENT ASTEROID INFERRED FROM 53MN-53CR AGES OF RYUGU CARBONATE2022
Author(s)
K. A. McCain, N. Matsuda, M.-C. Liu, K. D. McKeegan, A. Yamaguchi, M. Kimura, N. Tomioka, M. Ito, N. Imae, M. Uesugi, N. Shirai, T. Ohigashi, R. C. Greenwood, K. Uesugi, et al.
Organizer
85th Annual Meeting of The Meteoritical Society
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[Presentation] THE O-ISOTOPE COMPOSITION OF RYUGU PARTICLES: THE MOST PRISTINE CIs?2022
Author(s)
R. C. Greenwood, I. A. Franchi, R. Findlay, J. A. Malley, M. Ito, A. Yamaguchi, M. Kimura, N. Tomioka, M. Uesugi, N. Imae, N. Shirai, T. Ohigashi, et al.
Organizer
85th Annual Meeting of The Meteoritical Society
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[Presentation] Characterization of organic materials in Ryugu particles and investigation for their origin and nature2022
Author(s)
Masayuki Uesugi, Hayato Yuzawa, Takuji Ohigashi, Motoo Ito, Naotaka Tomioka, Yu Kodama, Naoki Shirai, Kentaro Uesugi, Akira Yamaguchi, Naoya Imae, Makoto Kimura, et al.
Organizer
JpGU
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[Presentation] The relationship between Ryugu samples and CY and CI chondrites: Another twist in the tale2022
Author(s)
Richard Greenwood, I.A Franchi, R. Findlay, J. A. Malley, M. Ito, A. Yamaguchi, M. Kimura, N. Tomioka, M. Uesugi, N. Imae, N. Shirai, T. Ohigashi, et al.
Organizer
The 13th Symposium on Polar Science
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[Presentation] Na-rich phase in Ryugu particle: Evidence for metasomatic agent in the parent asteroid?2022
Author(s)
Akira Yamaguchi, Naotaka Tomioka, Motoo Ito, Makoto Kimura, Naoki Shirai, Richard C. Greenwood, Ming-Chang Liu, Kaitlyn A. McCain, Nozomi Matsuda, Masayuki Uesugi, Naoya Imae, Takuji Ohigashi, et al.
Organizer
The 13th Symposium on Polar Science
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[Presentation] Ryugu’s volatiles investigated using stepped combustion and EGA methods2022
Author(s)
A.B. Verchovsky, F. A. J. Abernethy, M. Anand, I. A. Franchi, M. M. Grady, R. C. Greenwood, M. Suttle, M. Ito, N. Tomioka, M. Uesugi, A. Yamaguchi, M. Kimura, N. Imae, et al.
Organizer
Hayabusa2022
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[Presentation] P-rich compounds within the Ryugu sample collection: a perspective from joint MicrOmega/Curation, the OU and Phase2 Kochi curation activities2022
Author(s)
Pilorget, C., Loizeau, D., Ito, M., Bibring, J.-P., Carter, J., Le Pivert-Jolivet, T., Riu, L., Brunetto, R., Tomioka, N., Uesugi, M., Yamaguchi, A., Imae, N., et al.
Organizer
Hayabusa2022
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[Presentation] 放射光CTで得られるリュウグウ試料の3次元構造2022
Author(s)
上椙真之, 伊藤元雄, 松本恵, 土山明, 中村智樹, 平原佳織, 富岡尚敬, 上杉健太郎, 山口亮, 今栄直也, 白井直樹, 大東琢治, 他
Organizer
日本惑星科学会秋季講演会
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[Presentation] The oxygen isotopic composition of Hayabusa2 particles: testing the relationship with CI and CY chondrites2022
Author(s)
R. C. Greenwood, R. Findlay, I. A. Franchi, J. A. Malley, M. Ito, A. Yamaguchi, M. Kimura, N. Tomioka, M. Uesugi, N. Imae, N. Shirai, T. Ohigashi, M-C. Liu, K. Uesugi, A. Nakato, K. Yogata, H. Yuzawa, Y. Kodama, A. Tsuchiyama, M. Yasutake, K. Hirahara, A. Takeuchi, I. Sakurai, I. Okada, Y. Karouji, T. Yada, M. Abe
Organizer
The 53rd Lunar and Planetary Science Conference
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Int'l Joint Research
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[Presentation] Oxygen isotopes of carbonate and magnetite record fluid evolution on the Ryugu asteroid2022
Author(s)
McCain, N. Matsuda, K.D. McKeegan, M-C. Liu, A. Yamaguchi, M. Kimura, N. Tomioka, M. Ito, M. Uesugi, N. Imae, N. et al.
Organizer
The 53rd Lunar and Planetary Science Conference
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Int'l Joint Research
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[Presentation] Characterizing the Ryugu samples using the laboratory-based XRD and the meteorite collections at NIPR2021
Author(s)
N. Imae, A. Yamaguchi, M. Kimura, M. Ito, N. Tomioka, M. Uesugi, N. Shirai, T. Ohigashi, M-C. Liu, R.C. Greenwood, K. Uesugi, A. Nakato, K. Yogata, H. Yuzawa, Y. Kodama,, M. Yasutake, K. Hirahara, A. Takeuchi, I. Sakurai, I. Okada, Y. Karouji, T. Yada and M. Abe
Organizer
12th Symposium on Polar Science
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Int'l Joint Research
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[Presentation] Multiscale characterization of the Asuka 12 meteorite; rehearsal of Hayabusa2 returned sample analysis –2021
Author(s)
M. Uesugi, M. Ito, N. Tomioka, N. Imae, A. Yamaguchi, M. Kimura, N. Shirai, T. Ohigashi, M-C. Liu,R.C Greenwood, K. Uesugi, A. Nakato, K. Yogata, H. Yuzawa, Y. Kodama,, M. Yasutake, K. Hirahara, A. Takeuchi, I. Sakurai, I. Okada, Y. Karouji, T. Yada and M. Abe
Organizer
12th Symposium on Polar Science
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Int'l Joint Research
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