Evolution of organic materials promoted by space weathering

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K13981
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 17010:Space and planetary sciences-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Matsumoto Toru 京都大学, 白眉センター, 特定助教 (80750455)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 宇宙風化 / リュウグウ / 電子顕微鏡

Outline of Final Research Achievements

Through initial analysis of regolith samples from the asteroid Ryugu, I observed the space weathering structures of Ryugu samples and experimental products of ion irradiation. An unexpected result related to volatile materials was the finding of iron nitride (Fe4N) covering the magnetite particles. This result suggests that nitrogen-rich micrometeorites impacted on the Ryuguu surface. Comets and icy bodies in the outer solar system are considered as possible origin of the nitrogen compound-rich materials. The study of the space weathering of Ryugu, including the above results, was submitted to Nature Astronomy for publication. A press release was also issued.

Free Research Field

地球外物質学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

リュウグウ粒子の磁鉄鉱表面の窒化鉄の発見は、CIコンドライトよりもアンモニアに富む天体の欠片が少なからず飛来していることを意味する。彗星が豊富に窒素化合物を含むことが観測から推定されている一方で、彗星起源の宇宙塵にはアンモニア化合物が観察されないという矛盾が存在していた。リュウグウの窒化鉄の存在は、彗星の塵は元々窒素化合物に富むが地球に飛来したのちに失われてしまったことを示唆する。この結果は、太陽系の物質進化を理解するために重要であるだけでなく、小惑星から直接的に試料が回収されたサンプルリターンの科学的意義を社会に示すものである。