2019 Fiscal Year Research-status Report
From Protoplanetary Disks to the Solar System: Chemical Evolution of Organic Molecules
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19K03910
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| Research Institution | National Astronomical Observatory of Japan |
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Principal Investigator |
野村 英子 国立天文台, 科学研究部, 教授 (20397821)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
薮田 ひかる 広島大学, 理学研究科, 教授 (30530844)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 星・惑星形成 / 原始惑星系円盤 / 星間化学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
R1年度は、(1)氷マントル反応の実験に基づき反応率の定式化を行い、それを用いて氷マントル反応を含めた化学反応ネットワークを構築した。さらに、その反応ネットワークをFU Ori型アウトバースト期の原始惑星系円盤の物理状態に適用して計算を行い、温度が120K以上の高温下で氷マントル反応が効率よく起こることを示した。その結果を、特にカルバミン酸アンモニウム塩の生成に着目し、67P/チュリモフ・ゲラシメンコ彗星の観測結果と比較して、彗星形成時の円盤の物理状態、特に質量降着率に制限を与えた。これにより、彗星構成物質生成において氷反応が果たしうる重要性を示した。また、(2)円盤のモデル計算に基づき、次世代赤外線衛星SPICAにより、円盤内縁から放射されるメタノール分子輝線が観測可能であることを示した。これとALMA観測により、円盤内外の幅広い温度範囲における氷表面反応が検証できる可能性が示された。さらに、(3)原始惑星系円盤における窒素同位体を含む化学反応計算を行い、ALMA観測により円盤モデルに制限を与える準備を整えた。また一方で、(4)小惑星リュウグウ表面の反射スペクトルと似たスペクトルを示したJbilet Winselwan隕石の炭化水素分析、および酸不溶性有機物の元素・同位体・分光分析を行い、小惑星リュウグウと隕石グループとの対応づけを試みた。その結果、リュウグウは穏やかな加熱を受けたCM隕石またはTagish Lake隕石に類似する可能性が示唆された。
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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
R1年度は、氷反応を含めた化学反応ネットワークを構築し、原始惑星系円盤の物理状態下での計算に成功した。さらに、計算結果にもとづき、彗星物質生成過程への制限を与えた。一方で、小惑星リュウグウと類似の隕石の室内分析により、リュウグウ構成物質に制限を与えた。
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| Strategy for Future Research Activity |
原始惑星系円盤における窒素同位体を含む化学反応計算を行い、ALMA観測により円盤モデルに制限を与える。また、氷マントル反応を用いた化学反応計算をはやぶさ２の観測結果に応用させる手法を開発する。
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[Journal Article] Highly porous nature of a primitive asteroid revealed by thermal imaging2020
Author(s)
Okada Tatsuaki, Fukuhara Tetsuya, Tanaka Satoshi, Taguchi Makoto, Arai Takehiko, Senshu Hiroki, Sakatani Naoya, Shimaki Yuri, Demura Hirohide, Ogawa Yoshiko, Suko Kentaro, Sekiguchi Tomohiko, Kouyama Toru, Takita Jun, Matsunaga Tsuneo, Imamura Takeshi, Wada Takehiko,…, Yabuta Hikaru, … et al.
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Journal Title
Nature
Volume: 579
Pages: 518～522
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] The geomorphology, color, and thermal properties of Ryugu: Implications for parent-body processes2019
Author(s)
Sugita S., Honda R., Morota T., Kameda S., Sawada H., Tatsumi E., Yamada M., Honda C., Yokota Y., Kouyama T., Sakatani N., Ogawa K., Suzuki H., Okada T., Namiki N., Tanaka S., Iijima Y., Yoshioka K., Hayakawa M., Cho Y., Matsuoka M., Hirata N., Hirata N., Miyamoto H., …, Yabuta H., … et al.
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Journal Title
Science
Volume: 364
Pages: 252-252
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Hayabusa2 arrives at the carbonaceous asteroid 162173 Ryugu?A spinning top?shaped rubble pile2019
Author(s)
Watanabe S., Hirabayashi M., Hirata N., Hirata N., Noguchi R., Shimaki Y., Ikeda H., Tatsumi E., Yoshikawa M., Kikuchi S., Yabuta H., Nakamura T., Tachibana S., Ishihara Y., Morota T., Kitazato K., Sakatani N., Matsumoto K., Wada K., Senshu H., Honda C., Michikami T., Takeuchi H., Kouyama T., Honda R. et al.
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Journal Title
Science
Volume: 364
Pages: 268-272
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Images from the surface of asteroid Ryugu show rocks similar to carbonaceous chondrite meteorites2019
Author(s)
Jaumann R., Schmitz N., Ho T.-M., Schrider S. E., Otto K. A., Stephan K., Elgner S., Krohn K., Preusker F., Scholten F., Biele J., Ulamec S., Krause C., Sugita S., Matz K.-D., Roatsch T., Parekh R., Mottola S., Grott M., Michel P., ..., Yabuta H., ... et al.
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Journal Title
Science
Volume: 365
Pages: 817～820
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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