惑星構成鉱物の反射スペクトル変化の研究:宇宙風化作用シミュレーターの開発

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11440158
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 佐々木 晶 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (10183823)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤原 顕 東京大学, 宇宙科学研究所, 教授 (70173482) ; 永原 裕子 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (80172550) ; 柴田 裕実 東京大学, 原子力研究総合センター, 助教授 (30216014) ; 大橋 英雄 東京水産大学, 水産学部, 助教授 (40134647)
• Keywords: 宇宙風化作用 / 反射スペクトル / パルスレーザー / 赤化 / カンラン石 / 輝石 / 斜長石 / 蒸発と凝縮

Research Abstract

宇宙風化作用の解明を目的として、本年度は、カンラン石のペレット、結晶、輝石のペレット、斜長石のペレットへのパルスレーザー照射を行った。ペレットは、結晶を粉砕して75ミクロン以下にしたものを、荷重をかけて固めたものである。
カンラン石の結晶への照射は、透過顕微鏡での観察用の試料作成のためである。カンラン石ペレット試料の場合は、照射に伴い肉眼でも茶褐色への変化が見られる。結晶への照射後には、見た目での色の変化はない。理学系研究科の小暮氏に協力していただいた透過顕微鏡での観察でも、サブミクロンスケールの変化は見られなかった。実験中は真空度の変化が見られたため、蒸発が起きているのは確かである。この違いの原因として、蒸発ではなく凝縮過程が重要で、ペレット試料では蒸発したものがすぐに凝縮したため、である仮説が立てられる。次年度はこの仮説を実証する計画である。ペレット試料への照射では、カンラン石、輝石とも反射スペクトルの変化が見られるが、カンラン石の方が大きく、これまでの結果とは矛盾していない。斜長石の反射スペクトル変化は小さいが、ペレットサンプルが壊れやすいという問題のため、多数の照射試料を得ることができなかった。ペレットの製作過程を検討した上で、次年度の再実験が必要である。
さらに、反射スペクトルのその場観察システムについて検討を行った。チェンバー内にスペクトル測定用のプローブを入れて、照射後に真空状態のまま計測が行えることの目処が立った。

Research Products

• [Publications] Yamada,M.: "Simulation of Space Weathering of planet-forming materials : Nanosecond pulse laser irradiation and proton implantation on olivine and pyroxene samples"Earth,Planets,Space. 51. 1255-1265 (1999)
• [Publications] Hasegawa,S: "Design of electrostatic accelerators for the development of microparticle detectors in Japan"Adv,in Space Res.. 23. 119-122 (1999)