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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Molecular Geochemical Analysis for Aqua-planetology

Planned Research

Project AreaAqua planetology
Project/Area Number 17H06458
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

福士 圭介  金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 教授 (90444207)

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)
佐久間 博  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主幹研究員 (20400426)
若林 大佑  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 (20759964)
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), 主任研究員 (50726958)
癸生川 陽子  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (70725374)
菅 大暉  公益財団法人高輝度光科学研究センター, 分光推進室, 研究員 (70827568)
山下 翔平  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 (50779048)
Project Period (FY) 2017-06-30 – 2022-03-31
KeywordsX線顕微鏡 / 分子地球化学プロキシ / リュウグウ / 鉄サポナイト
Outline of Annual Research Achievements

(1) X線顕微鏡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に関して以下の成果を得た。STXM本体の試料室にグローブボックスを設置することにより、嫌気条件における測定が可能となった。また、ゾーンプレートを変更することにより、検出強度の増加に成功した。また、ライブラリ構築のために様々な標準粘土物質のXANESスペクトルを測定した。得られた結果よりMg K端XANESスペクトルから粘土鉱物の種類を同定できることを明らかにした。
(2) 探査機「はやぶさ2」が採取した小惑星「リュウグウ」サンプルのSTXMを用いた測定を行った。上述したグローブボックスを利用することで、嫌気条件を維持したまま試料に含まれる酸化還元センシティブな元素の測定を行うことができた。その成果より、リュウグウ母天体にかつて存在した水の水質条件を制約することに成功した。また、上述した標準粘土物質とXANESライブラリとの対応から、試料に含まれる粘土鉱物種のサブミクロンスケールにおける同定を行うことに成功した。
(3) 水惑星において普遍的に認められる粘土鉱物である鉄サポナイトを室内において合成し、その鉱物学的・地球化学的特性を詳細に評価した。その結果、鉄サポナイトは還元的な条件で生成する一方、構造内の鉄の価数は生成後の酸化還元状態に応じて変化することを示した。この結果は隕石や帰還試料に認められる鉄サポナイトには水の存在時における酸化還元状態が保持されている可能性を示唆している。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

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。

  • Research Products

    (33 results)

All 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (19 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 18 results,  Open Access: 5 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Int'l Joint Research] モンゴル国立大学(モンゴル)

    • Country Name
      MONGOLIA
    • Counterpart Institution
      モンゴル国立大学
  • [Journal Article] Reconstruction of pH, redox condition, and concentrations of major components in ancient liquid water from the Karasburg member, Murray formation, Gale Crater, Mars2022

    • Author(s)
      Fukushi Keisuke、Sekine Yasuhito、Rampe Elizabeth B.
    • Journal Title

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      Volume: 325 Pages: 129~151

    • DOI

      10.1016/j.gca.2022.02.005

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Gypsum formation from calcite in the atmosphere recorded in aerosol particles transported and trapped in Greenland ice core sample is a signature of secular change of SO2 emission in East Asia2022

    • Author(s)
      Miyamoto Chihiro、Iizuka Yoshinori、Matoba Sumito、Hattori Shohei、Takahashi Yoshio
    • Journal Title

      Atmospheric Environment

      Volume: 278 Pages: 119061~119061

    • DOI

      10.1016/j.atmosenv.2022.119061

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characteristics of Lake Sediment from Southwestern Mongolia and Comparison with Meteorological Data2021

    • Author(s)
      Udaanjargal Uyangaa、Hasebe Noriko、Davaasuren Davaadorj、Fukushi Keisuke、Tanaka Yukiya、Gankhurel Baasansuren、Katsuta Nagayoshi、Ochiai Shinya、Miyata Yoshiki、Gerelmaa Tuvshin
    • Journal Title

      Geosciences

      Volume: 12 Pages: 7~7

    • DOI

      10.3390/geosciences12010007

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Field Investigations of Chemical Partitioning and Aqueous Chemistry of Freezing Closed‐Basin Lakes in Mongolia as Analogs of Subsurface Brines on Icy Bodies2021

    • Author(s)
      Yoda Masahiro、Sekine Yasuhito、Fukushi Keisuke、Kitajima Takuma、Gankhurel Baasansuren、Davaasuren Davaadorj、Gerelmaa Tuvshin、Ganbat Shuukhaaz、Shoji Daigo、Zolotov Mikhail Y.、Takahashi Yoshio
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Planets

      Volume: 126 Pages: e2021JE006972

    • DOI

      10.1029/2021JE006972

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Anaerobic Microscopic Analysis of Ferrous Saponite and Its Sensitivity to Oxidation by Earth’s Air: Lessons Learned for Analysis of Returned Samples from Mars and Carbonaceous Asteroids2021

    • Author(s)
      Noda Natsumi、Yamashita Shohei、Takahashi Yoshio、Matsumoto Megumi、Enokido Yuma、Amano Kana、Kawai Takahiro、Sakuma Hiroshi、Fukushi Keisuke、Sekine Yasuhito、Nakamura Tomoki
    • Journal Title

      Minerals

      Volume: 11 Pages: 1244~1244

    • DOI

      10.3390/min11111244

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Parameterization of adsorption onto minerals by Extended Triple Layer Model2021

    • Author(s)
      Fukushi Keisuke、Okuyama Akihiro、Takeda Natsumi、Kosugi Shigeyori
    • Journal Title

      Applied Geochemistry

      Volume: 134 Pages: 105087~105087

    • DOI

      10.1016/j.apgeochem.2021.105087

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Nearly Carbon‐Saturated Magma Oceans in Planetary Embryos During Core Formation2021

    • Author(s)
      Kuwahara Hideharu、Itoh Shoichi、Suzumura Akimasa、Nakada Ryoichi、Irifune Tetsuo
    • Journal Title

      Geophysical Research Letters

      Volume: 48 Pages: e2021GL092389

    • DOI

      10.1029/2021GL092389

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spatial distribution and speciation of sulfur in Ediacaran limestones with μ-XRF imaging and XANES spectroscopy: Implications for diagenetic mobilization of sulfur species2021

    • Author(s)
      Matsu'ura Fumihiro、Nakada Ryoichi、Usui Tomohiro、Sawaki Yusuke、Ueno Yuichiro、Kajitani Iori、Saitoh Masafumi
    • Journal Title

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      Volume: 306 Pages: 20~43

    • DOI

      10.1016/j.gca.2021.05.010

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pennsylvanian paleoclimatic record in rhythmites developed on an oceanic island of low-latitude Panthalassa2021

    • Author(s)
      Kakizkaki Yoshihiro、Kano Akihiro、Ota Yasuhiro、Nakada Ryoichi、Nagaishi Kazuya、Kashiwagi Kenji
    • Journal Title

      Sedimentary Geology

      Volume: 424 Pages: 105992~105992

    • DOI

      10.1016/j.sedgeo.2021.105992

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Survey of impact glasses in shergottites searching for Martian sulfate using X-ray absorption near-edge structure2021

    • Author(s)
      Shidare Masashi、Nakada Ryoichi、Usui Tomohiro、Tobita Minato、Shimizu Kenji、Takahashi Yoshio、Yokoyama Tetsuya
    • Journal Title

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      Volume: 313 Pages: 85~98

    • DOI

      10.1016/j.gca.2021.08.026

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Assessing the debris generated by the small carry-on impactor operated from the <i>Hayabusa2</i> mission2021

    • Author(s)
      Ito Motoo、Takano Yoshinori、Kebukawa Yoko、Ohigashi Takuji、Matsuoka Moe、Kiryu Kento、Uesugi Masayuki、Nakamura Tomoki、Yuzawa Hayato、Yamada Keita、Naraoka Hiroshi、Yada Toru、Abe Masanao、Hayakawa Masahiko、Saiki Takanao、Tachibana Shogo、Hayabusa II Project Team
    • Journal Title

      GEOCHEMICAL JOURNAL

      Volume: 55 Pages: 223~239

    • DOI

      10.2343/geochemj.2.0632

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Organic matter in carbonaceous chondrite lithologies of Almahata Sitta: Incorporation of previously unsampled carbonaceous chondrite lithologies into ureilitic regolith2021

    • Author(s)
      Kebukawa Yoko、Zolensky Michael. E.、Goodrich Cyrena A.、Ito Motoo、Ogawa Nanako O.、Takano Yoshinori、Ohkouchi Naohiko、Kiryu Kento、Igisu Motoko、Shibuya Takazo、Marcus Matthew A.、Ohigashi Takuji、Martinez James、Kodama Yu、Shaddad Muawia H.、Jenniskens Peter、Sandford Scott
    • Journal Title

      Meteoritics & Planetary Science

      Volume: 56 Pages: 1311~1327

    • DOI

      10.1111/maps.13713

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] On the Nature of Organic Dust in Novae2021

    • Author(s)
      Endo Izumi、Sakon Itsuki、Onaka Takashi、Kimura Yuki、Kimura Seiji、Wada Setsuko、Helton L. Andrew、Lau Ryan M.、Kebukawa Yoko、Muramatsu Yasuji、Ogawa Nanako O.、Ohkouchi Naohiko、Nakamura Masato、Kwok Sun
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 917 Pages: 103~103

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac0cf1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ホスファターゼ活性を用いた極限環境試料中の微生物活動評価2021

    • Author(s)
      小林 憲正、小川 麻里、吉田 聡、佐藤 修司、伊藤 有希、中本 早紀、栗塚 泰平、高野 淑識、大林 由美子、金子 竹男、癸生川 陽子
    • Journal Title

      Viva Origino

      Volume: 49 Pages: 7~

    • DOI

      10.50968/vivaorigino.49_7

  • [Journal Article] Space Exposure of Amino Acids and Their Precursors during the Tanpopo Mission2021

    • Author(s)
      Kobayashi Kensei、Mita Hajime、Kebukawa Yoko、Nakagawa Kazumichi、Kaneko Takeo、Obayashi Yumiko、Sato Tomohito、Yokoo Takuya、Minematsu Saaya、Fukuda Hitoshi、Oguri Yoshiyuki、Yoda Isao、Yoshida Satoshi、Kanda Kazuhiro、Imai Eiichi、Yano Hajime、Hashimoto Hirofumi、Yokobori Shin-ichi、Yamagishi Akihiko
    • Journal Title

      Astrobiology

      Volume: 21 Pages: 1479~1493

    • DOI

      10.1089/ast.2021.0027

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Comparison of Stepwise and Single-Step Pyrolysis GC/MS for Natural Complex Macromolecular Organic Matter2021

    • Author(s)
      MOGI Yuto、KEBUKAWA Yoko、KOBAYASHI Kensei
    • Journal Title

      Analytical Sciences

      Volume: 38 Pages: 121

    • DOI

      10.2116/analsci.21P188

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of Ferrian and Ferro-Saponites: Implications for the structure of (Fe,Mg)-smectites synthesized in reduced conditions2021

    • Author(s)
      H. Sakuma, K. Morida, Y. Takahashi, K. Fukushi, N. Noda, Y. Sekine, K. Tamura,
    • Journal Title

      American Mineralogist

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      10.2138/am-2022-8231

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Organic matter and water from asteroid Itokawa2021

    • Author(s)
      Chan Q. H. S.、Stephant A.、Franchi I. A.、Zhao X.、Brunetto R.、Kebukawa Y.、Noguchi T.、Johnson D.、Price M. C.、Harriss K. H.、Zolensky M. E.、Grady M. M.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Pages: 5125

    • DOI

      10.1038/s41598-021-84517-x

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Speciation of Magnesium in Aerosols Using X-ray Absorption Near-Edge Structure Related to Its Contribution to Neutralization Reactions in the Atmosphere2021

    • Author(s)
      Kawai Takahiro、Yamakawa Yoshiaki、Takahashi Yoshio
    • Journal Title

      Atmosphere

      Volume: 12 Pages: 586~586

    • DOI

      10.3390/atmos12050586

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Early History of Ryugu's Parent Asteroid: Evidence from Return Sample2022

    • Author(s)
      Nakamura, T., et al.
    • Organizer
      The 53rd Lunar and Planetary Science Conference, Huston USA
    • Int'l Joint Research
  • [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., Matsu'ura, F., Fukushi, K., Kurokawa, H., Yokoyama, T.
    • Organizer
      The 53rd Lunar and Planetary Science Conference, Huston USA
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 非晶質マグネシウム炭酸塩の溶解度:初期火星の閉塞湖におけるMg炭酸塩の希少性2021

    • Author(s)
      北島卓磨・福士圭介・関根康人・依田優大・ガンフレル バーサンスレン・ダバースレン ダバードルジ
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2021年大会,オンライン
  • [Presentation] 鉄サポナイトの合成と酸化・還元の可逆性2021

    • Author(s)
      佐久間博・森田康暉・福士圭介・高橋嘉夫・野田夏実・関根康人・田村堅志
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2021年大会,オンライン
  • [Presentation] サポナイト層間Na+-NH4+交換選択係数:セレス初期海洋におけるアンモニウム濃度の再検討2021

    • Author(s)
      徳門弘都・福士圭介・関根康人・井上皓介・森田康暉
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2021年大会,オンライン
  • [Presentation] Field investigations on salt partitioning in frozen closed-basin lakes in Mongolia as terrestrial analogues of subsurface brine reservoirs on Solar System icy bodies.2021

    • Author(s)
      依田優大・関根康人・福士圭介・北島卓磨・Gankhurel, B.・Davaasuren, D.・Gerelmaa, T.・Ganbat, S.・庄司大悟・高橋嘉夫
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2021年大会, オンライン
  • [Presentation] サポナイト層間における陽イオン交換選択係数の測定2021

    • Author(s)
      野路陽平・福士圭介・徳門弘都
    • Organizer
      日本鉱物科学会2021年年会, オンライン
  • [Presentation] サポナイト‐アンモニウム相互作用:セレス初期海洋のアンモニウム濃度制約2021

    • Author(s)
      徳門弘都・福士圭介・関根康人・井上浩介
    • Organizer
      日本鉱物科学会2021年年会, オンライン
  • [Presentation] 隕石母天体における水質変成作用の解析に用いる層状ケイ酸塩のマルチエレメントXANESライブラリの構築2021

    • Author(s)
      井上皓介・福士圭介・菅大暉・高橋嘉夫・河合敬宏・武市泰男
    • Organizer
      日本鉱物科学会2021年年会, オンライン
  • [Presentation] 低温条件における非晶質マグネシウム炭酸塩の溶解度2021

    • Author(s)
      北島卓磨・福士圭介・関根康人・依田優大・ガンフレル バーサンスレン・ダバースレン ダバードルジ・高橋嘉夫
    • Organizer
      日本鉱物科学会2021年年会, オンライン
  • [Presentation] 火星ゲールクレータ湖沼堆積物の間隙水水質復元:Murray 層 Quela サイトへの適用2021

    • Author(s)
      福士圭介・関根 康人・Rampe, E.B.
    • Organizer
      日本地球化学会第68回年会, オンライン
  • [Presentation] Reconstruction of water chemistry in ancient liquid water from the Murray formation, Gale Crater, Mars2021

    • Author(s)
      Fukushi, K., Sekine, Y., Rampe, E.B.
    • Organizer
      AGU Fall Meeting 2021, オンライン
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Solubility of amorphous magnesium carbonate: Implication for Mg-carbonate formation on Early Mars.2021

    • Author(s)
      Kitajima, T., Fukushi, T., Sekine, Y.
    • Organizer
      AGU Fall Meeting 2021, オンライン
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2022-12-28  

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