2018 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular Geochemical Analysis for Aqua-planetology
| Project Area | Aqua planetology |
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| Project/Area Number |
17H06458
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
福士 圭介 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 准教授 (90444207)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木村 正雄 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 教授 (00373746)
高橋 嘉夫 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (10304396)
武市 泰男 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 助教 (40636461)
中田 亮一 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(高知コア研究所), 技術研究員 (50726958)
癸生川 陽子 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (70725374)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2022-03-31
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| Keywords | X線顕微鏡 / 分子地球化学プロキシ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
水惑星表層の水-岩石系に存在する酸化還元・pH勾配は、生命にエネルギーを供給する。そのため、これらの勾配を支配する水環境の物理化学条件（pH、酸化還元状態、元素濃度）を復元することは、水惑星と生命の関係を探るうえで本質的である。水環境の物理化学条件の違いにより、異なる水-岩石反応が生じて多様な固相生成物が残る。地球化学分野では、地球試料の先端的分析や反応モデルの適用に基づく分子レベルからの積み上げにより、表層で生じる反応過程や物質循環の解析が展開されてきた。そしてこれらに基づき、地球の固相試料から、水環境の物理化学条件を復元する物質指標（プロキシ）が開発され、多方面に適用されてきた。このような分子地球化学的手法を、太陽系天体探査や「はやぶさ２」帰還試料を含む地球外試料へ適用することは、水惑星の進化を読み解く有力な手段となる。
本計画研究は、領域全体における最先端の分析拠点の構築と水環境復元のための化学反応素過程の解明を担っている。その中核的テーマとして、(1) X線顕微鏡(STXM)を中心とする分析拠点による分子地球化学的解析の推進、(2) 水-岩石反応の解析による分子地球プロキシの開発、(3) (1),(2)の地球外試料への応用による水惑星の物質循環や進化史の解明を推進する。
本年度までにSTXM専用ビームライン(BL)を高エネルギ加速器研究機構(KEK)に建設し、計画通りファーストライトを行うことができた。分子地球化学プロキシの検証と適用に関しては、火星古環境の復元を可能にするプロキシ適用を、他班との融合研究により進めている。またリュウグウ母天体における水岩石反応を読み解くのための検討をA01班との融合研究により進めている。また、A01班との融合研究で、吸着反応における同位体分別を各元素の性質から系統的に解明することで、新しい同位体地球化学プロキシの開発を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
予定通り、STXM専用ビームライン(BL)をKEKに建設し、計画通りファーストライトを行うことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
「はやぶさ２」など惑星探査による帰還試料分析用に、他研究機関と共通の試料セルを利用可能にする試料装着法などを開発する。また、構築したビームラインで標準試料の測定を行い、化学種解析に必要なデータベースの構築を行う。これらを基盤にして、コンドライト隕石や火星隕石の有機物や鉄・硫黄などの化学種解析を行い、水が存在した当時の環境の推定を行う。さらに火星探査車の取得している堆積物の分析データに対して、それまでに確立したプロキシを適用し、火星表層酸化過程の気候進化・表層酸化過程の解明を行う。
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Research Products
(23 results)
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[Presentation] Dark streak features in Mongolia as terrestrial analogues of recurrent slope lineae on Mars2019
Author(s)
Nakamura, M., Sekine, Y., Fukushi, K., Hasebe, N., D. Davaadorj, Takahashi, Y., Hasegawa, H., Ogura, T., Morida, K.,
Organizer
Lunar and Planetary Science Conference
Int'l Joint Research
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[Presentation] Thermodynamic modelling of water-rock interactions in the planet body of Ryugu2019
Author(s)
Shibuya, T., Sekine, Y., Kikuchi, S., Fukushi, K., Nakamura, T. and Watanabe, S.,
Organizer
Lunar and Planetary Science Conference
Int'l Joint Research
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[Presentation] Organic Matter in Carbonaceous Chondrite-like Xenolithic Clasts: Preserving Unique Records in the Solar System2018
Author(s)
Yoko Kebukawa, Motoo Ito, Michael Zolensky, Richard Greenwood, Zia Rahman, Hiroki Suga, Aiko Nakato, Queenie Chan, Marc Fries, Yasuo Takeichi, Yoshio Takahashi, Kazuhiko Mase, Kensei Kobayashi
Organizer
AOGS 15th Annual Meeting
Int'l Joint Research / Invited
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