2016 Fiscal Year Annual Research Report
惑星表層物質進化の探求：宇宙風化現象解明によるリモート観測と物質分析研究の統合
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16H04044
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| Research Institution | Japan Aerospace EXploration Agency |
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Principal Investigator |
安部 正真 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 准教授 (00270439)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
矢田 達 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 研究開発員 (00294877)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 小惑星 / 宇宙風化 / 反射スペクトル / 水 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
既存の照射装置を用いて、小惑星模擬表層物質として含水ケイ酸塩鉱物と無水ケイ酸塩鉱物に対して、太陽風を模擬した水素イオンの照射実験を行った。照射前後の反射スペクトル測定を行ったところ、水素イオンの照射によって、H20およびOHに関連する吸収バンドに強度変化がみられた。このことから、水素イオンがケイ酸塩鉱物と反応して水を生成することを示唆する知見が得られた。実験中の吸着水の影響を排除して、反射スペクトル変化を詳細に調べることにより、以下のような知見が新たに得られた。大気のない小惑星や月表層のケイ酸塩鉱物に水素イオンが貫入し、結晶構造を壊し、活性化した酸素に水素イオンが結合することにより、SiOHやH20が形成していると考えられる。
また、照射量と反射スペクトル変化の関係を調べたところ、宇宙風化の他の要因として考えられている微小隕石衝突によるスペクトル変化に比べて、比較的短時間でスペクトルが変化するという知見が得られた。これは、はやぶさが持ち帰った小惑星イトカワ試料分析で得られた知見と整合する。
現在用いている照射装置は照射エネルギーが太陽風の平均的なエネルギーに比べて高いため、現在開発中の照射装置を整備し、太陽風の平均的なエネルギーに近い条件での照射実験を次年度以降進める。実験中の吸着水の影響をなくすため、真空チャンバー内で、イオン照射と反射スペクトル測定を同時に行えるよう装置の改良を進める。
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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
新規に開発整備しているイオン照射装置については、イオンの連続照射機能の調整に時間がかかったが調整の目処がたったところ。真空チャンバー内での反射スペクトル測定機能については、新規にFTIRを購入して装置に導入を行ったところ。次年度でこれらの装置を用いて、実際の太陽風の平均エネルギーに近い条件での水素イオン照射実験と反射スペクトル測定を進める予定。照射試料のSEM/TEM観察については、研究協力者などと連携して模擬試料で観察を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
提案時の研究計画に従って、研究を進める。研究協力者の大学院生の一人が博士号取得し新年度から異動したが、異動先でも研究協力を継続することになっている。リモートセンシングデータとの比較については、はやぶさ２の月観測データにおいて、太陽風起源と思われる水生成の反射スペクトルが取得されており、このデータ解釈に本研究の成果が活かせると考えており、はやぶさ２プロジェクトとの連絡を進める。
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[Journal Article] NIRS3: The Near Infrared Spectrometer on Hayabusa22017
Author(s)
Iwata T.、Kitazato K.、Abe M.、Ohtake M.、Arai T.、Arai T.、Hirata N.、Hiroi T.、Honda C.、Imae N.、Komatsu M.、Matsunaga T.、Matsuoka M.、Matsuura S.、Nakamura T.、Nakato A.、Nakauchi Y.、Osawa T.、Senshu H.、Takagi Y.、Tsumura K.、Takato N.、Watanabe S.、Barucci M. A.、Palomba E.、Ozaki M.
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Journal Title
Earth, Planets and Space
Volume: 208
Pages: 317～337
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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