Chemical and isotopic analyses of asteroid samples returned by Hayabusa2 mission
Publicly Offered Research
Project Area | Aqua planetology |
Project/Area Number |
20H04609
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Review Section |
Science and Engineering
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Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
Principal Investigator |
横山 哲也 東京工業大学, 理学院, 教授 (00467028)
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Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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Budget Amount *help |
¥13,000,000 (Direct Cost: ¥10,000,000、Indirect Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2020: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
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Keywords | リュウグウ / はやぶさ2 / 同位体比 / 微量元素存在度 / 隕石 / CIコンドライト / 初期分析 / 同位体 / 微量元素 |
Outline of Research at the Start |
探査機はやぶさ2は、水と有機物を含むC型小惑星リュウグウからのサンプルリターンを行う。これまで2度のタッチダウンを行い、異なる地点からの試料採取に成功した。目標天体から汚染なく採取した試料の化学分析は、地球や生命の起源に関する新しい発見をもたらすだろう。本研究の最終目標は、湿式分析による少量地球外試料の微量元素濃度・同位体測定技術を開発し、実際にリュウグウ試料の測定を行うことである。
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Outline of Annual Research Achievements |
2021年6月より、リュウグウの初期分析が始まった。研究代表者は初期分析化学班の副リーダーとして、リュウグウ試料および炭素質コンドライトの化学分析および同位体分析を実施した。初期分析化学チームにはリュウグウの集合体試料、約30mgが2点が配分された。これら試料について、XRF分析を行って主成分組成を決定した後、酸で分解し、四重極型ICP-MS(X-series2)を用いて54種類の元素存在度を測定した。その結果、リュウグウはCIコンドライトと似た化学組成を持つことが分かった。 更に、東工大に設置した専用のクリーンベンチで、溶解したリュウグウ試料から約20種類の元素を分離抽出した。その際、研究代表者が開発したマルチ元素分離技術を適用した。分離した元素のうち、Crについては東工大の表面電離型質量分析計を用いて精密同位体測定をおこなった。また、Ti同位体の分析を東大のマルチコレクター型ICP質量分析計を用いて行った。その結果、リュウグウのCr-Ti同位体組成はCIコンドライトに近い値となり、XRFやICP-MSを用いて得られた化学組成と矛盾しない結果となった。 2022年2月に導入されたトリプル四重極型ICP-MS(iCAP-TQ)を用いて、隕石試料ならびにリュウグウの元素存在度分析の開発を開始した。特に、消滅核種53Mnを用いた53Mn-53Cr年代測定法において必要となる55Mn/52Cr比を精密に測定する手法の開発を行った。様々な測定モードを試した結果、ガス反応セルを用いないSQ-non gas modeでは分子イオンの干渉により、正しい結果が得られないことが判明した。一方、Heガスを用いたKEDモードで干渉分子イオンを軽減させると、最も高精度・高確度なMn/Cr比を与えることが分かった。
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Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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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。
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Report
(2 results)
Research Products
(36 results)
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[Presentation] The oxygen isotopic composition of samples returned from asteroid Ryugu: Evidence for similarity to CI chondrites.2022
Author(s)
Young, E.D., Tang, H., Tafla, L., Pack, A., Rocco, T.Di, Yurimoto, H., Yokoyama, T., et al.
Organizer
Lunar and Planetary Science Conference, The Woodlands, USA (hybrid)
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[Presentation] Speciation of sulfur in carbonates in a 4.1-billion-year-old Martian meteorite.2022
Author(s)
Kajitani, I, Nakada, R., Koike, M., Tanabe, G., Usui, T., Marsuura, R., Fukushi, K., Kurokawa, H., Yokoyama, T.
Organizer
Lunar and Planetary Science Conference, The Woodlands, USA (hybrid)
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[Presentation] Sulfur species in carbonates of a 4.1-billion-year old Martian meteorite constraining conditions of water on ancient Mars2020
Author(s)
Kajitani, I., Nakada, R., Koike, M., Tanabe, G., Usui, T., Matsu'ura, F., Fukushi, K., Yokoyama, T.
Organizer
JpGU-AGU Joint meeting 2020, On-line
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[Presentation] Origin and evolution of distinct isotopic variabilities for Sr, Mo, and Nd within inner and outer solar system2020
Author(s)
Yokoyama, T., Fukai, R., Nagai, Y., Hirata, T.
Organizer
JpGU-AGU Joint meeting 2020, On-line
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[Presentation] Origin and evolution of distinct isotopic variabilities for Sr, Mo, and Nd within CC and NC reservoirs (Keynote Talk)2020
Author(s)
Yokoyama, T., Fukai, R., Nagai, Y., Hirata, T.
Organizer
Goldschmidt Conference, On-line
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Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Assessment of the effect of mass-dependent fractionation on 142Nd compositions in Archean rocks2020
Author(s)
Fukai, R., Asanuma, H., Komiya, T., Yokoyama, T., Hirata, T.
Organizer
Goldschmidt Conference, On-line
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[Presentation] No impact signatures in Earth’s oldest rocks from Acasta Gneiss Complex, Canada2020
Author(s)
Ishikawa, A., Koshida, K., Suzuki, K., Yokoyama, T., Komiya, T.
Organizer
Goldschmidt Conference, On-line
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