小惑星探査機はやぶさ２の回収試料の負ミューオンによる炭素濃度測定

• Project Area: Toward new frontiers : Encounter and synergy of state-of-the-art astronomical detectors and exotic quantum beams
• Project/Area Number: 21H00159
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 中村 智樹 東北大学, 理学研究科, 教授 (20260721)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2023-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000); Fiscal Year 2021: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: ミュオン / はやぶさ２ / C型小惑星 / Ryugu / 小惑星

Outline of Research at the Start

小惑星探査機はやぶさ２は、炭素質（C型）小惑星リュウグウの天体表面から岩石サンプルを採集した。本研究の目的は、負ミュオン非破壊元素分析をリュウグウ回収サンプルに適用し、非破壊、かつ、高精度で炭素濃度を測定することである。炭素濃度はC型小惑星を特徴づける基本量であり、原始太陽系星雲におけるリュウグウの形成位置の推定、有機物の存在度の推定に利用される。

Outline of Annual Research Achievements

昨年度行った小惑星探査機はやぶさ２が回収したCbタイプ小惑星リュウグウサンプルのミュオン照射による元素分析の速報値をまとめ，初期分析成果の投稿論文の一部としてまとめた．その結果，論文は2022年9月にサイエンス誌に出版された．その後，昨年度のミュオン分析で得られたデータの詳細解析を進め，確定値（炭素，窒素，酸素，マグネシウム，ケイ素，硫黄，鉄の存在度）を投稿論文としてまとめた．一方，酸素については，局所同位体比分析を行い，質量数16の酸素が濃集した微粒子を特定し，これらの粒子が太陽近傍から太陽系外側領域まで輸送されていたことが分かった．この成果はNature Communicationsに投稿し，2023年2月に出版された．

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Samples returned from the asteroid Ryugu are similar to Ivuna-type carbonaceous meteorites (2023)
  • Author(s): Yokoyama Tetsuya、Nagashima Kazuhide、Nakai Izumi、Young Edward D.、Abe Yoshinari、Aleon Jerome、Alexander Conel M. O’D.、Amari Sachiko、Amelin Yuri、Bajo Ken-ichi ... Yabuta Hikaru ... et al.
  • Journal Title: Science Volume: 379 Issue: 6634 Pages: 7850-7850
  • DOI: 10.1126/science.abn7850
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Chondrule-like objects and Ca-Al-rich inclusions in Ryugu may potentially be the oldest Solar System materials (2023)
  • Author(s): Nakashima Daisuke、Nakamura Tomoki、Zhang Mingming、et al.
  • Journal Title: Nature Communications Volume: 14 Issue: 1 Pages: 1-9
  • DOI: 10.1038/s41467-023-36268-8
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] Analysis of “stone” samples from C-type asteroid Ryugu (2022)
  • Author(s): Nakamura T. et al.
  • Organizer: Meteoritical Society Annual Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Aqueous alteration of Cb-type asteroid Ryugu (2022)
  • Author(s): 中村智樹 他
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合
  • Invited
• [Presentation] Early history of Ryugu’s parent asteroid: evidence from return sample (2022)
  • Author(s): Nakamura T. et al.
  • Organizer: Lunar Planetary Science conference
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Non-destructive bulk elemental analysis for stones from asteroid ryugu (2022)
  • Author(s): Ninomiya et al.
  • Organizer: Lunar Planetary Science conference
  • Int'l Joint Research