2004 Fiscal Year Annual Research Report
衝突蒸気雲の物理と化学-その地球、生命の起源・進化研究への適用-
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16204033
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
松井 孝典 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (80114643)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
門野 敏彦 海洋研究開発機構, 地球内部変動研究センター, 研究員 (60359198)
杉田 精司 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (80313203)
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| Keywords | ガラスレーザー / レーザー銃 / ユゴニオ状態方程式 / L6隕石 / エンスタタイト結晶 / 高速衝突銃 / 天体衝突現象 / 衝突蒸気雲 |
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| Research Abstract |
計画初年度の今年度は、レーザー銃の開発の第一段階として、シート状のアルミニウム飛翔体の加速実験を既存の10Jレーザーを用いて行った。アルミの薄膜(50-100μm厚)を飛翔体として用い、速度をレーザー強度の関数として測定した(強度の範囲:20-500GW/cm^2)。速度はレーザー強度とともに増加し、最大飛翔体速度は〜2.5km/sを得た。この実験により、本研究計画で導入中の40Jレーザーを使えば、厚さ10〜30μmのアルミシートを宇宙速度(>10km/s)まで加速できる目処がついた。
また、このレーザー銃を使って、隕石及びエンスタタイト結晶のユゴニオ状態方程式データを計測した。隕石はその希少さからこれまでデータがあまり得られていない。今回はL6タイプの隕石(ALH769)を試料として用いた。得られた衝撃波速度と粒子速度の関係は、ややばらつきがあるが、今回測定を行った粒子速度範囲ではほぼ一定となった。これはこの範囲で、隕石物質が低圧相から高圧相へ移行する混合相にあることを示唆している。
エンスタタイトは人工的に大きい(〜mmサイズ以上)結晶を作ることが難しいため、ユゴニオ状態方程式のデータは少なく、自然の岩石から採れる試料を用いたデータが数点あるのみである。われわれのレーザー銃を使った測定で必要な試料のサイズは〜100μmであり、人工のエンスタタイト結晶を用いて測定を行うことができる。今回は低圧でのデータであるが、自然の岩石から得られた結晶を用いて行われたより高圧での結果と矛盾のない結果が得られた。
今回の測定手法は、今後レーザーエネルギーが増強された場合でもそのまま使うことが出来るので、強度が大きくなればより高圧でのデータ取得が可能となる。
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