2022 Fiscal Year Annual Research Report
Sulfur speciation and volatile isotope analyses of carbonates for Mars aqueous environment
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22H01290
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Japan Aerospace EXploration Agency |
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Principal Investigator |
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)
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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)
小池 みずほ 広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 助教 (60836154)
黒川 宏之 東京工業大学, 地球生命研究所, 特任准教授 (80713643)
上野 雄一郎 東京工業大学, 理学院, 教授 (90422542)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 火星アナログ物質 / 硫黄化学種 / XAFS分析 / 炭酸塩 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究計画は、炭酸塩の地球化学的解析に基づき、火星表層に存在した流体の「【計画１】化学組成： Eh・pH・溶存イオン濃度（HCO3-, SO42-など）」、「【計画２】同位体組成：水素（D/H）・炭素（13C/12C）・酸素（17,18O/16O）」および、これら地球化学データを組み込んだ表層水・大気散逸計算に基づき、「【計画３】表層水の消失量と表層酸化（大気酸素分圧）との関連性」を明らかにする。
2022年度は、研究計画調書に記載の『研究計画１：局所XAFS（μ-XAFS）分析による火星表層成分の硫黄化学種同定』を進めた。一方、『研究計画2：SIMS・IR-MS分析に基づく表層水のD/H・13C/12C・17,18O/16Oの決定』に関しては、海外出張を含む計画の為、コロナ下での実施は見送った。
実施した研究計画１では、火星アナログ物質（スバールバル諸島、Bockfjord volcanic complex）に含まれる炭酸塩の硫黄XAFS分析データの解釈を進めた。結果、硫黄が、有機硫黄および大部分が硫酸イオンとして炭酸塩の炭酸イオンを構造的に置換した形で存在していることが明らかとなった。本研究結果は、国際学会LPSCにおいて発表した（Wang et al. 2023 LPSC）。
本研究成果の波及効果として、NASA・ESAが進める火星サンプルリターン計画への参画が挙げられる。代表者は国際公募により１６名のMSR参加研究者に選定され、MSR計画の策定に従事した。その結果は、７本の査読付き国際誌（Astrobiology）に掲載された（Tait et al. 2022; Haltigin et al. 2022; Velbel et al. 2022; Grady et al. 2022; Tosca et al. 2022; Carrier et al. 2022; Maeyer et al. 2022）。
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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
XAFS分析のための放射光施設（SPring-8）での分析時間を確保し、分析が予定通り行えたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
2023年度前半は、計画１に従い2022年度に取得したSPring-8でのXAFSデータ解析および論文の執筆に集中し、年度後半より計画２の準備を遂行する。
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[Journal Article] The Mars system revealed by the Martian Moons eXploration mission2022
Author(s)
Ogohara Kazunori、Nakagawa Hiromu、Aoki Shohei、Kouyama Toru、Usui Tomohiro、Terada Naoki、Imamura Takeshi、Montmessin Franck、Brain David、Doressoundiram Alain、Gautier Thomas、Hara Takuya、Harada Yuki、Ikeda Hitoshi、Koike Mizuho et al.
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Journal Title
Earth, Planets and Space
Volume: 74
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Time-Sensitive Aspects of Mars Sample Return (MSR) Science2022
Author(s)
Tosca Nicholas J.、Agee Carl B.、Cockell Charles S.、Glavin Daniel P.、Hutzler Aurore、Marty Bernard、McCubbin Francis M.、Regberg Aaron B.、Velbel Michael A.、Kminek Gerhard、Meyer Michael A.、Beaty David W.、Carrier Brandi L.、Haltigin Timothy、Hays Lindsay E.、Busemann Henner、Cavalazzi Barbara、Usui Tomohiro et al.
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Journal Title
Astrobiology
Volume: 22
Pages: S-81-S-111
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Final Report of the Mars Sample Return Science Planning Group 2 (MSPG2)2022
Author(s)
Meyer Michael A.、Kminek Gerhard、Beaty David W.、Carrier Brandi L.、Haltigin Timothy、Hays Lindsay E.、Agree Carl B.、Busemann Henner、Cavalazzi Barbara、Cockell Charles S.、Debaille Vinciane、Glavin Daniel P.、Grady Monica M.、Hauber Ernst、Hutzler Aurore、Marty Bernard、McCubbin Francis M.、Usui Tomohiro et al.
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Journal Title
Astrobiology
Volume: 22
Pages: S-5-S-26
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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