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2022 Fiscal Year Annual Research Report

実験・分析・分析から探る星周ダストの形成・変化・変質

Research Project

Project/Area Number 19H01935
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

瀧川 晶  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (10750367)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Keywordsダスト / 実験 / 珪酸塩
Outline of Annual Research Achievements

太陽系を含む惑星の原材料となる星間ダストは,進化末期の巨星大気での凝縮物に加え,分子雲で凝縮したダストも重要であることが指摘されている.本年度は,本課題で導入した分子線エピタキシー装置に,抵抗加熱式の高温セルを導入し,これまでの2成分系から3成分系の実験を可能にした.改造した装置で,昨年度までの実験を発展させてSiO2-MgO-FeO系での三成分同時凝縮実験をおこなった.また,水蒸気をチャンバーに導入し,77Kの低温条件下でSiO2-MgO-H2O系での凝縮実験をおこなった.生成物は赤外スペクトル分光分析を行ったほか,走査型電子顕微鏡で観察,組成分析した後,収束イオンビーム加工による薄膜化をおこない,透過型電子顕微鏡で構造を調べた.実験生生物の赤外スペクトルから,氷と同時凝縮したダストと通常のダストで赤外スペクトルが異なる可能性を示した.また,誘導熱プラズマ装置を用いて進めてきたAl-Ca-Si-Mg-Fe-O系の実験から,彗星塵に含まれる非晶質珪酸塩中の金属鉄包有物が赤外スペクトルに影響を与えないことを明確に示し,さらに,観測と実験生成物の赤外スペクトルの比較から,星周・星間非晶質珪酸塩は,これまで考えられてきたような 純粋なMgFe珪酸塩ではなくAlイオンが含まれた珪酸塩でなければならないこと,プレソーラー粒子中にもそのようなAlに富む非晶質珪酸塩が存在する可能性を初めて示した.本課題により,熱プラズマ法だけでなくMBE装置を用いることで,従来より広い条件での実験が可能になり,多様なダスト形成場で異なる組成,構造,組織をもつダストが凝縮しうること,またそれが観測により検証可能であることをを示した.

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (9 results)

All 2023 2022

All Journal Article (5 results) (of which Open Access: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] Nonequilibrium spherulitic magnetite in the Ryugu samples2023

    • Author(s)
      Dobric? Elena、...、Takigawa A.、et al.
    • Journal Title

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      Volume: 346 Pages: 65~75

    • DOI

      10.1016/j.gca.2023.02.003

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Formation and evolution of carbonaceous asteroid Ryugu: Direct evidence from returned samples2023

    • Author(s)
      Nakamura T.、...、Takigawa A.、et al.
    • Journal Title

      Science

      Volume: 379 Pages: abn8671

    • DOI

      10.1126/science.abn8671

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Astrominralogical studies on material circulation in the galaxy2022

    • Author(s)
      TAKIGAWA Aki
    • Journal Title

      Japanese Magazine of Mineralogical and Petrological Sciences

      Volume: 51 Pages: n/a~n/a

    • DOI

      10.2465/gkk.220225

    • Open Access
  • [Journal Article] Condensation of cometary silicate dust using an induction thermal plasma system2022

    • Author(s)
      Enju S.、Kawano H.、Tsuchiyama A.、Kim T. H.、Takigawa A.、Matsuno J.、Komaki H.
    • Journal Title

      Astronomy & Astrophysics

      Volume: 661 Pages: A121~A121

    • DOI

      10.1051/0004-6361/202142620

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A dehydrated space-weathered skin cloaking the hydrated interior of Ryugu2022

    • Author(s)
      Noguchi Takaaki、...、Takigawa A.、et al.
    • Journal Title

      Nature Astronomy

      Volume: 7 Pages: 170~181

    • DOI

      10.1038/s41550-022-01841-6

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] An Experimental Study on Evaporation of Silicon Carbide in a Low-Pressure Hydrogen-Water Vapor Gas Mixture2023

    • Author(s)
      Yamamoto D, Takigawa A, Tachibana S
    • Organizer
      54th Lunar and Planetary Science Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Kinetics of Crystallization of Amorphous Alumina and Phase Transition of Gamma-Alumina2023

    • Author(s)
      Kobayashi K, Yamamoto D, Takigawa A, Tachibana S
    • Organizer
      54th Lunar and Planetary Science Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Circumstellar Dust Around Alumina-Rich AGB Stars: Condensation Experiments in the Ca-Al-Si-O and Ca-Al-Si-Fe-O Systems2023

    • Author(s)
      Takigawa A, Hirai K, Tachibana S
    • Organizer
      54th Lunar and Planetary Science Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Chemical Composition of Amorphous Silicate Dust Around Oxygen-Rich AGB Stars: Condensation Experiments Using the Induction Thermal Plasma System2023

    • Author(s)
      Enomoto H, Takigawa A
    • Organizer
      54th Lunar and Planetary Science Conference
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2023-12-25  

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