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Chronological study of cataclysmic disruption of C-type asteroid parent bodies

Research Project

Project/Area Number 22K18735
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 17:Earth and planetary science and related fields
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

寺田 健太郎  大阪大学, 大学院理学研究科, 教授 (20263668)

Project Period (FY) 2022-06-30 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywords小惑星リュウグウ / C型小惑星 / 炭素質隕石 / 同位体分析 / U-Pb年代 / SIMS / 局所分析 / はやぶさ2 / 年代分析 / 質量分析
Outline of Research at the Start

地球近傍C型小惑星リュウグウのラブルパイル構造は、かつて存在した大型の小惑星が破砕し、その岩塊が最集積したことを如実に物語っている。またC型小惑星オイラリア族は、その約1800個の小惑星群の特異な軌道分布から、100km超の母天体が約8.3億年前にカタストロフィックに破砕した残骸と考えられている。地球に飛来する炭素質隕石は、このようなC型小惑星の破片である可能性が高い。しかしながら炭素質隕石の衝突年代史の報告は皆無である。本計画では、結晶化年代と衝突年代の2つの年代を導出することができるU-Pb系に着目し、熱変成の痕跡のある炭素質隕石のU-Pbシステマティックスを精査する。

Outline of Annual Research Achievements

2022年度に引き続き、小惑星リュウグウ微粒子、CI隕石に分類されるOrgueil、Yamato-980115、Yamato-86029のU-Pb年代分析のデータ解析を行なった。その結果、7.8億年前より最近に衝突破砕が起こったことを明らかにし、これらをCI隕石群の衝突史の論文としてまとめた(現在投稿中)。
また新たに2次的な熱変成を経験した炭素質コンドライトNWA11024(CM隕石)、Yamato-86789(CY隕石)のU-Pbシステマティックスを東京大学大気海洋研究所のNanoSIMSで精査した。その結果、同隕石中のリン酸塩鉱物は有意にdiscordiaであり、NWA11024からは 形成年代 5233±350Ma、変成年代 589±450Ma(2σ)、Yamato-86789からは形成年代4.5±1.9 Ga、変成年代1.5±3.3Ga(2σ)を得た。このような若い年代のU-Pb系を乱した熱源として、短寿命核種26Alの放射壊変熱は考えられないことから、天体衝突と考えるのが妥当である。本結果はHeated CM隕石のU-Pb系を調べる初めての試みで、有意な衝突年代値を得ることができたことから、5月の日本地球惑星科学連合大会での発表を準備している。また今後は他のHeated CM隕石にも展開し、CM母天体の衝突史を明らかにしていく予定である。
これらの分析を効率よく進めるためには、東京大学のNanoSIMS以外の設備でも並行して分析する体制が不可欠である。韓国基礎科学研究所SHRIMPセンターや、北京SHRIMPセンターとの協力体制を構築するとともに、大阪大学でもフェムト秒レーザーによるポストイオン化を基盤とする独自の局所U-Pb年代分析法の開発に着手した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究はHeated CM隕石のU-Pb系を精査する初めての試みであり、誤差は大きいものの5.9±4.5億年(2σ)という有意な若い衝突年代値を得た。その意義は大きい。

Strategy for Future Research Activity

希少なHeated 隕石を6個、入手した。これらの分析を効率よく進めるためには、東京大学のNanoSIMS以外の設備でも並行して分析する体制が不可欠である。韓国基礎科学研究所SHRIMPセンターや、北京SHRIMPセンターとの協力体制を構築するとともに、大阪大学でもフェムト秒レーザーによるポストイオン化を基盤とする局所U-Pb年代分析法の開発を本格的にすすめる。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2024 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (1 results)

  • [Int'l Joint Research] ミュンスター大学(ドイツ)

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Journal Article] Non-Destructive Elemental Analysis of the C-Type Asteroid Ryugu with Negative Muon Beams―Determination of Bulk Chemistry of Ryugu Samples2024

    • Author(s)
      寺田健太郎、二宮和彦
    • Journal Title

      Butsuri

      Volume: 79 Issue: 1 Pages: 24-29

    • DOI

      10.11316/butsuri.79.1_24

    • ISSN
      0029-0181, 2423-8872
    • Year and Date
      2024-01-05
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ミュオン非破壊分析で見えてきた小惑星リュウグウの素性2023

    • Author(s)
      寺田健太郎、二宮和彦
    • Journal Title

      日本中間子科学会誌「めそん」

      Volume: 57 Pages: 6-10

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Formation and evolution of carbonaceous asteroid Ryugu: Direct evidence from returned samples2023

    • Author(s)
      Nakamura T.、Matsumoto M.、Amano K.、Enokido Y.、Zolensky M. E.、Mikouchi T.、Genda H.、Tanaka S.、Zolotov M. Y.、Kurosawa K. .. Yabuta H. ... et al.
    • Journal Title

      Science

      Volume: 379 Issue: 6634 Pages: 8671-8671

    • DOI

      10.1126/science.abn8671

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] NanoSIMSを用いたYamato-86029リン酸塩鉱物のU-Pb年代分析2022

    • Author(s)
      横路友翼, 藤谷渉, 寺田健太郎, 小池みずほ, 高畑直人, 佐野有司, 福田航平
    • Organizer
      日本地球科学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-07-05   Modified: 2024-12-25  

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