2023 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of "nitrogen-cycle" and its long-term evolution on Martian surface
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21H01149
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
小池 みずほ 広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 助教 (60836154)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中田 亮一 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(高知コア研究所), 主任研究員 (50726958)
臼井 寛裕 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, 教授 (60636471)
菅原 春菜 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, 特任助教 (50735909)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 窒素の循環と進化 / 窒素化学種 / XAFS / 火星隕石 / 火星アナログ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、火星における窒素の循環と進化の過程を火星隕石の記録から明らかにすることである。太古の火星は現在に比べ湿潤・還元的であり、生命誕生前の地球同様に無生物的な窒素循環が卓越していた可能性がある。火星由来の隕石には、火星の様々な時代と場所の環境情報が記録されている。本研究では、様々な火星隕石について局所化学種解析を行い、どこに・どのような窒素化学種が存在するかを解明することを目指した。本年度中に大型放射光施設SPring-8の軟X線ビームラインBL27SUでのビームタイムを複数回頂き、（１）約7億年前に水質変成を経験した火星隕石（ナクライト）、（２）約100万年前の衝撃溶融で火星大気を取り込んだ火星隕石（シャーゴッタイト）、（３）100万年前に火星類似環境で熱水変成を経験した天然玄武岩（火星アナログ試料）について、それぞれ窒素のX線吸収微細構造（XAFS）スペクトルを測定した。さらに、未知試料と比較するための参照データベースを充実させるため、10種類程度の無機・有機窒素化合物試薬について新たにスペクトルを取得した。その結果、（１）のナクライト隕石は火星流体の窒素を取り込んでいる可能性が示唆されたが、試料がX線や電子線照射によるダメージに弱く現条件では正しく測定できないことが判明した。一方、（２）シャーゴッタイトには局所的に微量な窒素化合物が含まれていることが示された。火星隕石が十分な濃度の窒素を含んでいれば窒素同位体分析を行うことを検討していたが、濃度が低く（典型的に数100 ppm以下）同位体分析には適さなかった。また（３）火星アナログ試料にはアンモニウムなどの還元的な窒素が局所的に濃集されていることが分かり、熱水変成時に周辺の海水または融氷水の成分を取り込んだことが示唆された。
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| Research Progress Status |
令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Curation protocol of Phobos sample returned by Martian Moons eXploration2024
Author(s)
Fukai R., Usui T., Fujiya W., Takano Y., Bajo K., Beck A., Bonato E., Chabot N. L., Furukawa Y., Genda H., Hibiya Y., Jourdan F., Kleine T., Koike M., Matsuoka M., Miura Y.N., Moynier F., Okazaki R., Russell S.S.、Sumino H., Zolensky M.E., Sugahara H., Tachibana S., Sakamoto K., Abe M., Cho Y., Kuramoto K.
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Journal Title
Meteoritics & Planetary Science
Volume: 59
Pages: 321～337
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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