2017 Fiscal Year Annual Research Report
隕石の重元素安定同位体異常からひもとく惑星系の起源
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16H04081
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
横山 哲也 東京工業大学, 理学院, 教授 (00467028)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平田 岳史 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (10251612)
辻本 拓司 国立天文台, 光赤外研究部, 助教 (10270456)
中本 泰史 東京工業大学, 理学院, 教授 (60261757)
奥住 聡 東京工業大学, 理学院, 准教授 (60704533)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 同位体異常 / 隕石 / 小惑星帯 / 惑星形成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
分析班は隕石のNd同位体異常に関する論文を国際誌EPSLに発表した。耐酸性粒子を含む普通・炭素質コンドライト隕石全岩を高温・高圧条件下で完全分解した後、TIMSを用いて高精度Nd同位体分析を行った。その結果、コンドライトには核合成起源のNd安定同位体異常が存在し、それは初期太陽系におけるプレソーラー粒子の不均質分布が原因であると結論づけた。分析班は更に、CAIのSr同位体異常に関する論文を国際誌ApJに発表した。Allende隕石中の3種類のCAI（FTA・Type B・FS）の精密Sr安定同位体分析を行ったところ、FTAはType Bと比較し有意に高いμ84Sr値を持ち、FTA内部にμ84Sr値の不均質性が存在することを発見した。これはFTAがSr同位体組成の異なる複数のリザバーから凝縮したことを示している。一方、Type Bは先行研究同様、一定のμ84Sr値を持ち、再溶融によりμ84Sr値が均質化したことが明らかとなった。分析班は更に、年代分析や同位体分析の精度を高めるためのデイリーイオン検出器の開発や、隕石試料の鉱物分析を行うためのイメージングソフトの改良を行った。
起源班はr核種の合成天体を同定するため、矮小銀河Dracoのr核種組成に関する高分散観測をすばる望遠鏡で遂行した。観測のデータ解析結果を説明するには、r核種合成イベントが中性子星合体である可能性が高いことを明らかにした。
物理班は原始惑星系円盤の形成と円盤内の微小ダストの移動を調べ，不均質な分子雲コアが隕石中の同位体異常の要因となる可能性について検討を進めた。また、分子雲からの物質の流入があるような若い原始惑星系円盤における微粒子の成長と移動を計算し、円盤の温度が低下しさえすれば中心星から数天文単位の距離で微惑星が形成されることを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
研究代表者、および分担者は本研究に深く関連する論文を国際誌に合計17本公表するなど、精力的に研究を遂行することができた。また、研究代表者は著名な国際学会であるGoldschmidt conferenceにおいてr-processの起源に関する招待講演を行うなど、国際的にも注目度の高い成果が出始めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
分析班は分析法がほぼ立ち上がったYbの同位体分析を集中的に行う。代表的な隕石の分析を実施してデータを取得し、他の同位体システムの結果と合わせ、隕石同位体異常の原因を解明する。
起源班は昨年度に引き続き、太陽系のr-process核種の起源に関する研究を行う。今年度は通常の超新星と中性子星合体に加え、磁気駆動型超新星の元素合成にも着目する。磁気駆動型超新星の元素合成はほとんど研究がすすんでおらず、不明点も多いが、条件によっては軽いr-核種から重いr-核種までを一体的に合成可能であるため、非常に重要な天文現象である。隕石の同位体異常のデータとあわせ、元素合成の新たな可能性を探る。
物理班は原始太陽系星雲内における同位体異常形成のモデルとして、拡散の効果について検討をすすめる。また、円盤でのダスト進化の数値計算コードの開発を進める。
研究計画最終年度であるため、各班の成果を統合し、同位体異常形成のモデル構築を行う。また、学術論文を執筆し、投稿する。
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[Presentation] Geochemistry, Petrology, and Sm-Nd Dating of a Stannern Group Eucrite, Northwest Africa 71882018
Author(s)
Kagami, S., Haba, M.K., Yokoyama, T., Usui, T., Greenwood, R.C.
Organizer
Lunar and Planetary Science Conference
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