2019 Fiscal Year Annual Research Report
Deciphering the evolution history of volatile elements toward the formation of the water-planet, recorded in lunar potassium feldspar
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17H02992
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
橋爪 光 茨城大学, 理工学研究科(理学野), 教授 (90252577)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山中 千博 大阪大学, 理学研究科, 准教授 (10230509)
藤谷 渉 茨城大学, 理工学研究科(理学野), 准教授 (20755615)
掛川 武 東北大学, 理学研究科, 教授 (60250669)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 月岩石 / 揮発性元素 / アンモニア / イオン照射 / SIMS分析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
月は、月－地球系の一部を構成する重要な天体である。月岩石中に水が含まれることが近年明らかになり、月の研究から水惑星・地球の出自を解明できるかもしれない、と考えられつつある。本研究では、月火成岩中カリ長石に捕獲された窒素・水素同位体組成を求めることにより、形成初期の月・岩石圏における揮発性元素の同位体進化史の解読を進めた。
還元的な月岩石圏では、窒素はアンモニウムイオンの形で、カリ長石に濃集している可能性が高い。これは、アンモニウムイオンとカリウムイオンのイオン価数とイオン半径がほぼ同じため、月岩石圏内においてマグマからカリ長石が形成する過程において、アンモニウムイオンとカリウムイオンが同じ挙動をすることが予想されるためである。
本研究では、月隕石に含まれる10ミクロン大のカリ長石中の窒素質量分析を実現するために、二次イオン質量分析計(SIMS)を用いた分析技術を新規に開発した。カリ長石にアンモニウムイオンが含まれることがあっても、この鉱物に炭素が濃集することは一般的にあり得ない。本研究では、この問題を克服するため、カリ長石に人工的に炭素イオンを照射し、カリ長石中の窒素を人工的に二次イオンとして誘起させた。
炭素イオン照射した月隕石のSIMS分析で得られた窒素定量指標は、窒素量が既知のカリ長石標準試料と概ね同じ値であった。このことより、測定した月隕石中のカリ長石には50-100 ppmの窒素が含まれることが推察された。月岩石中の全岩窒素濃度はせいぜい1ppmであることが知られており、カリ長石には約100倍窒素が濃集している新しい知見が得られた。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(2 results)
