Impact history of our solar system from water on differentiated asteroids

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K04055
• Research Institution: Japan Aerospace EXploration Agency
• Principal Investigator: 長谷川 直 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, 主任研究開発員 (10399553)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松岡 萌 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 研究員 (00830738) ; 臼井 文彦 神戸大学, 理学研究科, 特命助教 (30720669) ; 中村 昭子 神戸大学, 理学研究科, 准教授 (40260012)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 小惑星 / 衝突

Outline of Annual Research Achievements

地球型惑星や分化小惑星には、液体の水、氷、含水鉱物なとどとして水が存在している。これらの水は、雪線以遠で形成された水に富む太陽系内小天体(氷天体や炭素質コントドライト母天体が、その水を保持したまま衝突したことにより獲得されたと考えられている。 直径 100 km以上の分化小惑星に現存している水は、その存在量を明らかにすることによって、木星型惑星の動径方向移動に伴う小天体のミキシングを読み解くトレーサーになり得る。そこで本研究では、衝突によってもたらされた水が分化小惑星の表層に取り込まれ得る量を室内衝突実験から明らかにし、その結果を天文観測データと組み合わせることにより、分化小惑星上における水に富む太陽系小天体の衝突量の導出を行う。 分化小惑星模擬物質に対して、室内衝突実験にて、含水鉱物・氷の衝突を模擬する実験を行い、衝突前後にフーリエ変換赤外分光光度計(FTIR)にて分光計測を行う。衝突角度や衝突飛翔体物質を変化させ、分化小惑星模擬物質に残る水の量を調べる。
今年度から分化小惑星模擬物質として、鉄に蛇紋岩を衝突させる実験を行った。そして、衝突させて形成されたクレーターに残った蛇紋岩の脱水の程度を調べるためにクレーターの分光測定を行った。また、クレーターの表面形状を調べ、クレーター内に残存する弾丸物質の割合を制約した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

２年目から開始予定の衝突実験をようやく、本年度から本格的に実施することができた。

Strategy for Future Research Activity

昨年度まではコロナ禍に起因して、本研究テーマの衝突実験の実施が難しかった為に、今年度は実験実施できた為に、来年度以降も継続的に衝突実験を行う予定である。

Causes of Carryover

次年度使用額が生じた理由はコロナ禍で研究計画が予定通りに進まなかったため。 使用計画はFTIRの整備、もしくは、英文校正や旅費に使用予定。

Research Products

• [Journal Article] Spectral Evolution of Dark Asteroid Surfaces Induced by Space Weathering over a Decade (2022)
  • Author(s): Hasegawa, S., DeMeo, F. E., Marsset, M., Bus, S. J., Hanus, J., Hanayama, H., Horiuchi, T., Takir, D., Avdellidou, C., Delbo, M., Jehin, E., Ferrais, M., Geem, J., Im, M., Seo, J., Bach, Y. P., Jin, S., Ishiguro, M., Kuroda, D., Binzel, R. P., Nakamura, A. M, Yang, B. and Vernazza, P.
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Letters Volume: 939 Pages: －
  • DOI: 10.3847/2041-8213/ac92e4
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Remote Observations of the Main Belt (2022)
  • Author(s): Vernazza Pierre、Usui Fumihiko、Hasegawa Sunao
  • Journal Title: Vesta and Ceres Volume: － Pages: 3～25
  • DOI: 10.1017/9781108856324.003
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] The appearance of a non-weathered 'fresh' surface on 596 Scheila after the impact event (2022)
  • Author(s): Hasegawa, S., Marsset, M., DeMeo, F. E., Bus, S. J., Ishiguro, M., Kuroda, D., Binzel, R. P., Hanus, J., Nakamura, A. M, Yang, B. and Vernazza, P.
  • Organizer: Japan Geoscience Union Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Possibility of emigrants from the trans-Neptunian planetesimal region: 203 Pompeja and 269 Justitia (2022)
  • Author(s): Hasegawa, S., Marsset, M., DeMeo, F. E., Bus, S. J., Geem, J., Ishiguro, M., Im, M., Kuroda, D., and Vernazza, P.
  • Organizer: Japan Geoscience Union Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Remarks] 10年間での日焼け具合 暗い小惑星表面の10年間での宇宙風化作用によるスペクトル進化
  • URL: https://www.isas.jaxa.jp/topics/003211.html