• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2023 Fiscal Year Research-status Report

Multi-isotopic analyses of the samples returned from Ryugu: Toward the comprehensive understanding of the origin and formation history of C-type asteroids

Research Project

Project/Area Number 21KK0058
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

横山 哲也  東京工業大学, 理学院, 教授 (00467028)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 羽場 麻希子  東京工業大学, 理学院, 助教 (30598438)
深井 稜汰  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 (10848469)
Project Period (FY) 2021-10-07 – 2026-03-31
Keywordsはやぶさ2 / リュウグウ / C型小惑星 / サンプルリターン / 同位体分析
Outline of Annual Research Achievements

はやぶさ2初期分析の活動で得られたデータの論文化を集中的に行った。2023年11月には、研究代表者が筆頭著者となったCr-Ti同位体に関する論文がScience Advance誌に掲載された(Yokoyama et al., 2023)。これは、リュウグウにおける水質変成がプレソーラー粒子の選択的濃集を起こし、岩石全岩の核合成起源Cr同位体組成を変動させることを指摘した重要な論文である。また、本研究課題の海外研究協力者によるMo同位体およびSm-Nd同位体分析結果がそれぞれ国際誌GPLおよびMaPSに掲載され(Nakanishi et al., 2023; Torrano et al., 2023)た。Zr同位体分析の結果もMaPS誌に投稿され、掲載目前である。この他、コペンハーゲン大学によるMg同位体分析(Bizzarro et al., 2023)、パリシテ大学によるK同位体分析(Hu et al., 2024)もそれぞれ国際誌ApJL、Icarusに掲載された。
一方、研究代表者をPI、分担者2名をCo-Iとしたリュウグウ試料の国際公募(AO2)で配分された試料8点の分析も順次進めた。本課題の経費を用いて初年度に導入したICP-MSを用いて54元素の存在度分析を行ったところ、2次鉱物の不均質分布による元素存在度の大きな変動が確認された。また、水質変成を原因とするTi同位体組成の変動も、新たに発見された。これは、上記のYokoyama et al. (2023)論文では未発見の現象であり、今後論文化を進めていく。
この他、分担者2名はそれぞれ海外研究機関との共同研究を継続した。分担者の深井は本経費を用いて米国NASAを訪問し、OSIRIS-RExや将来の太陽系探査計画に関する議論を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

はやぶさ2初期分析において公表された論文は100本以上あるが、その中で研究代表者および分担者が筆頭著者あるいは共著となっている論文は20本以上にのぼる。これらのすべてが国際共同研究による成果であり、想定以上に進展しているだけでなく、本研究種目が目指す国際共同研究の加速・強化という目的を十分に果たしている。また、初期分析自体は2022年に終了したが、研究代表者はその後のはやぶさ2試料国際公募に合計4件、採択されており、分析を継続している。この採択数も当初の予想以上である。

Strategy for Future Research Activity

はやぶさ2国際公募AO2で配分された8試料の分析はほぼ終了したため、今後は得られたデータの解析を進めていく。まず、2024年8月にシカゴで行われる国際学会Goldschmidt Conferenceにおいて、研究成果を発表予定である。その後、解析結果と議論をまとめあげ、2024年度の末までには、国際誌に論文を投稿する計画である。
研究代表者の横山は、2023年6月、コペンハーゲン大学のMartin Bizzarro教授の研究室を訪問し、新たな共同研究について詳細な議論を行った。その議論を通じ、はやぶさ試料の更なる分析、特に初期分析で実施できなかったSi同位体の分析は必須であるとの結論に達した。そこで、国際公募分析(AO4)にBizzarro教授をPI、横山をCo-Iとして共同応募した結果、採択され、新たにSiおよびMg同位体分析を実施することとなった。2024年度はこの分析を共同で実施する。また、これとは別に、Bristol大学のKe Zhu博士をPI、横山をCo-Iとする計画もAO4に採択された。これはリュウグウ試料の段階的酸リーチングによるCrおよびTi同位体分析であり、横山をPIとするAO2の分析と相補的な研究となっており、今後、順次分析をすすめていく。

Causes of Carryover

円安と海外におけるインフレにより、当初予定していた回数の国外出張を実施することが困難となった。未使用分を次年度配分と合算して、国外旅費として使用する予定である。

  • Research Products

    (40 results)

All 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (6 results) Journal Article (13 results) (of which Int'l Joint Research: 12 results,  Peer Reviewed: 13 results,  Open Access: 8 results) Presentation (21 results) (of which Int'l Joint Research: 18 results)

  • [Int'l Joint Research] カーネギー研究所/メリーランド大学/シカゴ大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      カーネギー研究所/メリーランド大学/シカゴ大学
  • [Int'l Joint Research] スイス連邦工科大学チューリッヒ校(スイス)

    • Country Name
      SWITZERLAND
    • Counterpart Institution
      スイス連邦工科大学チューリッヒ校
  • [Int'l Joint Research] パリシテ大学(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      パリシテ大学
  • [Int'l Joint Research] コペンハーゲン大学(デンマーク)

    • Country Name
      DENMARK
    • Counterpart Institution
      コペンハーゲン大学
  • [Int'l Joint Research] マックスプランク研究所(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      マックスプランク研究所
  • [Int'l Joint Research]

    • # of Other Countries
      2
  • [Journal Article] Pervasive aqueous alteration in the early Solar System revealed by potassium isotopic variations in Ryugu samples and carbonaceous chondrites2024

    • Author(s)
      Hu Yan、Moynier Frederic、Dai Wei、Paquet Marine、Yokoyama Tetsuya、他
    • Journal Title

      Icarus

      Volume: 409 Pages: 115884~115884

    • DOI

      10.1016/j.icarus.2023.115884

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Hydrogen in magnetite from asteroid Ryugu2024

    • Author(s)
      Aleon J.、Mostefaoui S.、Bureau H.、他
    • Journal Title

      Meteoritics & Planetary Science

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      10.1111/maps.14139

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Hydrogen Isotopic Composition of Hydrous Minerals in Asteroid Ryugu2023

    • Author(s)
      Piani Laurette、Nagashima Kazuhide、Kawasaki Noriyuki、他
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Letters

      Volume: 946 Pages: L43~L43

    • DOI

      10.3847/2041-8213/acc393

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Abundant presolar grains and primordial organics preserved in carbon-rich exogenous clasts in asteroid Ryugu2023

    • Author(s)
      Nguyen Ann N.、Mane Prajkta、Keller Lindsay P.、他
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 9 Pages: eadh1003

    • DOI

      10.1126/sciadv.adh1003

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Carbonate record of temporal change in oxygen fugacity and gaseous species in asteroid Ryugu2023

    • Author(s)
      Fujiya Wataru、Kawasaki Noriyuki、Nagashima Kazuhide、他
    • Journal Title

      Nature Geoscience

      Volume: 16 Pages: 675~682

    • DOI

      10.1038/s41561-023-01226-y

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Chemical evolution of primordial salts and organic sulfur molecules in the asteroid 162173 Ryugu2023

    • Author(s)
      Yoshimura Toshihiro、Takano Yoshinori、Naraoka Hiroshi、他
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 14 Pages: 5284

    • DOI

      10.1038/s41467-023-40871-0

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The Oxygen Isotopic Composition of Samples Returned from Asteroid Ryugu with Implications for the Nature of the Parent Planetesimal2023

    • Author(s)
      Tang Haolan、Young Edward D.、Tafla Lauren、他
    • Journal Title

      The Planetary Science Journal

      Volume: 4 Pages: 144~144

    • DOI

      10.3847/PSJ/acea62

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Identification of carbonate-associated sulfate (CAS) in a Noachian Martian meteorite Allan Hills 840012023

    • Author(s)
      Kajitani Iori、Koike Mizuho、Nakada Ryoichi、Tanabe Gaku、Usui Tomohiro、Matsu'ura Fumihiro、Fukushi Keisuke、Yokoyama Tetsuya
    • Journal Title

      Earth and Planetary Science Letters

      Volume: 620 Pages: 118345~118345

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2023.118345

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Water circulation in Ryugu asteroid affected the distribution of nucleosynthetic isotope anomalies in returned sample2023

    • Author(s)
      Yokoyama Tetsuya、Wadhwa Meenakshi、Iizuka Tsuyoshi、他
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 9 Pages: eadi7048

    • DOI

      10.1126/sciadv.adi7048

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The Magnesium Isotope Composition of Samples Returned from Asteroid Ryugu2023

    • Author(s)
      Bizzarro Martin、Schiller Martin、Yokoyama Tetsuya、他
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Letters

      Volume: 958 Pages: L25~L25

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ad09d9

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Nucleosynthetic s-Process Depletion in Mo from Ryugu samples returned by Hayabusa22023

    • Author(s)
      Nakanishi N.、Yokoyama T.、Ishikawa A.、Walker R.J.、他
    • Journal Title

      Geochemical Perspectives Letters

      Volume: 28 Pages: 31~36

    • DOI

      10.7185/geochemlet.2341

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Neodymium‐142 deficits and samarium neutron stratigraphy of C‐type asteroid (162173) Ryugu2023

    • Author(s)
      Torrano Zachary A.、Jordan Michelle K.、Mock Timothy D.、Carlson Richard W.、Gautam Ikshu、Haba Makiko K.、Yokoyama Tetsuya、他
    • Journal Title

      Meteoritics & Planetary Science

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      10.1111/maps.14109

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Analysis of Cation Composition in Dolomites on the Intact Particles Sampled from Asteroid Ryugu2023

    • Author(s)
      Morita Mayu、Yui Hiroharu、Urashima Shu-hei、Onose Morihiko、Komatani Shintaro、Nakai Izumi、Abe Yoshinari、Terada Yasuko、Homma Hisashi、Motomura Kazuko、Ichida Kiyohiro、Yokoyama Tetsuya、他
    • Journal Title

      Analytical Chemistry

      Volume: 96 Pages: 170~178

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.3c03463

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Nucleosynthetic Cr and Ti isotope anomalies in Ryugu samples.2024

    • Author(s)
      Yokoyama, T., Wadha, M., Iizuka, T. et al.
    • Organizer
      Lunar and Planetary Science Conference, The Woodlands, USA.
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Comparative Analysis of Natural Jarosite and Alunite-Bearing Rocks: Exploring Mineralogical, Textural, and Spectral Insights into Diverse Geological Settings.2024

    • Author(s)
      Cao, F., Flemming, R.L., Izawa, M.R.M., Yokoyama, T., Yamashita, S., Masuda, Y., Gautam, I.
    • Organizer
      Lunar and Planetary Science Conference, The Woodlands, USA.
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Nucleosynthetic calcium isotope anomalies in refractory inclusions from the Allende meteorite.2024

    • Author(s)
      Masuda, Y., Schiller, M., Bizzarro, M., Yokoyama, T.
    • Organizer
      Lunar and Planetary Science Conference, The Woodlands, USA.
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Strontium and lead isotope systematics of shergottite meteorites: Implications for geochemical heterogeneity in the Martian mantle.2024

    • Author(s)
      Moriwaki, R., Machida, S., Yokoyama, T.
    • Organizer
      Lunar and Planetary Science Conference, The Woodlands, USA.
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Homogeneous osmium isotopic composition in Ryugu materials and CI chondrites.2024

    • Author(s)
      Nakanishi, N., Yokoyama, T., Ishikawa, A., Walker, R.J.
    • Organizer
      Lunar and Planetary Science Conference, The Woodlands, USA.
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Origin of the unique isotopic composition of asteroid Ryugu and CI chondrites.2024

    • Author(s)
      Spitzer, F., Burkhardt, C., Kleine, T., et al.
    • Organizer
      Lunar and Planetary Science Conference, The Woodlands, USA.
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Molybdenum isotopic composition in volcanic rocks from Izu arc and Northeast Japan.2023

    • Author(s)
      Tamura, T., Yokoyama, T., Gill, J.B., Iwamori, H., Kuritani, T., Ueki, K.
    • Organizer
      AGU Fall Meeting 2023, San Francisco, USA.
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Nickel isotopic composition of Ryugu and the link between CI and other carbonaceous chondrites.2023

    • Author(s)
      Kleine, K., et al.
    • Organizer
      Hayabusa Symposium 2023, Sagamihara, Kanagawa.
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] TIMSを用いた高精度クロム同位体測定における二次的質量分別効果の評価2023

    • Author(s)
      横山哲也
    • Organizer
      日本地球化学会2023年会, 東京海洋大学
  • [Presentation] シャーゴッタイト隕石のSr-Pb同位体組成分析に基づく火星マントルの地球化学的不均質の成因考察2023

    • Author(s)
      森脇涼太、町田嗣樹、横山哲也
    • Organizer
      日本地球化学会2023年会, 東京海洋大学
  • [Presentation] CAIsの核合成起源Cr-Ti同位体異常2023

    • Author(s)
      増田雄樹、横山哲也、飯塚毅、日比谷由紀
    • Organizer
      日本地球化学会2023年会, 東京海洋大学
  • [Presentation] Cr-rich and Al-rich oxide grains with 16O-rich compositions in Ryugu samples.2023

    • Author(s)
      Nguyen, A.N., Mane, P., Keller, L.P., Rahman, Z, Piani, L., …, Yokoyama, T., et al.
    • Organizer
      MetSoc, Los Angels, USA
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] New consortium study to determine the solar system composition using Ryugu samples., France. 2023/7/10.2023

    • Author(s)
      Yokoyama, T., Dauphas, N., Fukai, R., Usui, T., Tachibana, S., Sch?nb?chler, M., Busemann, H., Abe, M., Yada, T.
    • Organizer
      Goldschmidt Conference, Lyon, France
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Nickel isotopic composition of Ryugu samples returned by the Hayabusa2 mission2023

    • Author(s)
      Spitzer, F., Burkhardt, C., Kleine, T., …, Yokoyama, T., et al.
    • Organizer
      Goldschmidt Conference, Lyon, France
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Zinc, copper and calcium isotopic composition of Ryugu’s samples.2023

    • Author(s)
      Moynier, F., Paquet, M., Dai, W., Yokoyama, T., Hu, Y., et al.
    • Organizer
      Goldschmidt Conference, Lyon, France
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Nucleosynthetic isotopic anomalies of Ti and Cr in fine-grained CAIs from the Allende meteorite.2023

    • Author(s)
      Masuda, Y., Yokoyama, T., Iizuka, T., Hibiya, Y.
    • Organizer
      Goldschmidt Conference, Lyon, France
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Highly siderophile elements and Os isotope compositions of Ryugu samples.2023

    • Author(s)
      Ishikawa, A., Yokoyama, T., Nakanisi, N., Walker, R.J.
    • Organizer
      Goldschmidt Conference, Lyon, France
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Highly siderophile element geochemistry of Phanerozoic komatiites and related mafic-ultramafic rocks in Gorgona island, Columbia.2023

    • Author(s)
      Ihara, Y., Ishikawa, A., Yokoyama, T., Shimizu, K.
    • Organizer
      Goldschmidt Conference, Lyon, France
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The thermal and chemical litho-stratigraphy beneath the Hawaiian Islands.2023

    • Author(s)
      Fujita, R., Ishikawa, A., Yokoyama, T., Garcia, M.O.
    • Organizer
      Goldschmidt Conference, Lyon, France
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Barium isotopic composition of Ryugu samples by the Hayabusa2 mission.2023

    • Author(s)
      Hidaka, H., Yoneda, S., Gautam, I., Yokoyama, T., et al.
    • Organizer
      Goldschmidt Conference, Lyon, France
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Zirconium isotope composition of samples returned from the asteroid Ryugu2023

    • Author(s)
      Fehr, M.A., Sch?nb?chler, M., Yokoyama, T., et al.
    • Organizer
      Goldschmidt Conference, Lyon, France
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2024-12-25  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi