2023 Fiscal Year Research-status Report
酸素プラズマ照射による宇宙風化実験：フォボス帰還試料による火星史復元に向けて
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22K20378
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
田畑 陽久 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任研究員 (70962372)
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| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2025-03-31
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| Keywords | 宇宙風化 / フォボス / 火星 / 表層進化 / 大気進化 / プラズマ / MMX |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、酸素プラズマによる固体惑星試料の宇宙風化実験を行うことで、酸素イオンが固体惑星試料に与える影響及びその素過程を明らかにすることを目的としている。2026年打ち上げ予定の日本の火星衛星探査ミッション（MMX）がサンプルリターンを計画している火星の衛星フォボスでは、火星から流出する大気により今も酸素イオンが降り注いでおり、過去の火星大気の流出過程が記録されている可能性がある。そのため、本研究の結果は、日本のMMXミッションにおいて取得されるデータの解釈に必要な基礎的な知見を与えると共に、火星がいかにして大気を喪失したかを理解する手がかりとなる。
当該年度は、昨年度に完成した実験装置を用いて、固体惑星試料に対する酸素プラズマ照射実験を行った。実験に使用した鉱物試料の反射スペクトルを実験前後で比較した結果、短波長の反射率が上昇する一方で長波長の反射率は低下する、青化という傾向が見られた。これはフォボス表面の反射スペクトルにおいて火星に面している半球で観察されている特徴と一致しており、フォボスの反射スペクトルの多様性において火星からの流出大気由来の酸素イオンによる宇宙風化反応が寄与している可能性を示唆する。2024年度は、フォボスの表面更新時間に相当する、より長い照射時間の実験を実施するとともに、照射前後における鉱物試料の表面化学組成分析を行い、酸素イオンによる宇宙風化反応の素過程の解明を進める。
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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
2023年度の目標であった、模擬フォボス試料に対する酸素プラズマ照射による宇宙風化実験および実験前後における反射スペクトルの計測は完了したため、本研究はおおむね順調に発展している。国際学会発表を通じて海外の研究者と議論した結果、海外の研究チームが作成した模擬フォボス試料についても実験を行えることとなり、本研究の計画時は想定していなかった実験を追加で実施する。
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| Strategy for Future Research Activity |
計画当初の予定に加えて、海外の研究チームから提供された模擬フォボス試料についても酸素プラズマ照射実験を行う。また、本年度より異動した研究機関の共同設備を利用し、鉱物試料の酸素プラズマ照射前後における表面化学組成分析を行い、酸素イオンによる宇宙風化反応の素過程の解明を進める。
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| Causes of Carryover |
海外研究者から提供される実験試料を用いて追加実験を実施する必要が生じたため。これにより、本研究課題の計画当初での想定以上の成果が期待できると考えられる。
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[Journal Article] Fraunhofer line-based wavelength-calibration method without calibration targets for planetary lander instruments2024
Author(s)
Mori, S., Cho, Y., Tabata, H., Yumoto, K., Bottger, U., Buder, M., Dietz, E., Hagelschuer, T., Hubers, H.-W., Kameda, S., Kopp, E., Prieto-Ballesteros, O., Rull, F., Ryan, C., Schroder, S., Usui, T., Sugita, S.
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Journal Title
Planetary and Space Science
Volume: 240
Pages: 105835-105835
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Gamma-ray irradiation of optical glass for the development of LIBS for future planetary missions2024
Author(s)
Tabata, H., Cho, Y., Yoshioka, K., Aida, M., Yogata, K., Hayashida, M., Kanda, T., Kawakami, Y., Toeda, J., Sato, S., Imaizumi, M.
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Journal Title
JAXA Research and Development Report
Volume: 23
Pages: 1-11
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] A nanosecond time-gated Raman spectroscopy of clay minerals, carbonates, and salts for reconstructing the water chemistry on early Mars.2024
Author(s)
Tabata, H., Cho, Y., Noji, Y., Yumoto, K., Mori, S., Hyuga, H., Sugita, S., Matsuki, A., Fukushi, K.
Organizer
Lunar and Planetary Science Conference 2024
Int'l Joint Research
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[Presentation] Nanosecond time-gated Raman spectroscopy of clay minerals for the reconstruction of water chemistry on early Mars.2023
Author(s)
Tabata, H., Cho, Y., Yumoto, K., Mori, S., Hyuga, H., Sugita, S., Sekine, Y., Matsuki, A., Fukushi, K.
Organizer
日本地球惑星科学連合大会2023
Int'l Joint Research
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