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2013 Fiscal Year Annual Research Report

彗星分子の核スピン温度は太陽系形成初期の温度環境を反映するか?

Research Project

Project/Area Number 24740329
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

羽馬 哲也  北海道大学, 低温科学研究所, 助教 (20579172)

Keywords彗星 / 星間分子雲 / アモルファス氷
Research Abstract

H2O分子のオルソ・パラ転換が氷(固相)で進むかどうかを調べるために,氷に光を照射しH2O分子を気相へ脱離(光刺激脱離)させ,その原子核スピン温度を測定する実験をおこなった.真空チャンバー内に設置したアルミ基板(8 K)に,H2O分子のガスを蒸着させアモルファス氷を作製し,氷に重水素ランプを照射する.重水素ランプの真空紫外光により光刺激脱離をおこしたH2O分子の原子核スピン温度を共鳴多光子イオン化法により測定する実験をおこなった.その結果,真空紫外光によるH2O分子の光刺激脱離の量子収率は非常に小さいことが明らかになり,H2O分子の共鳴多光子イオンスペクトルを測定することは困難であることがわかった.次にキセノンフラッシュランプを集光し実験をおこなったが結果は同様であった.そこで,Nd:YAG レーザーの第二高調波(532 nm)をアモルファス氷へ照射したところ,H2O分子の共鳴多光子イオンスペクトルを測定することができた.その結果,アモルファス氷は8 Kで作製したにもかかわらず,光刺激脱離をおこし気相へ放出されたH2O分子の原子核スピン温度は8 Kよりも有意に高い(> 30 K)可能性があることが明らかになった.以上の結果は,氷から光刺激脱離をおこしたH2O分子の原子核スピン温度は,氷の温度を必ずしも反映しないことを示すものであり,彗星で観測されるH2O分子の原子核スピン温度から分子生成時の環境を推測することは妥当でない可能性を示唆している.

Research Products

(19 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article Presentation Remarks

  • [Journal Article] Surface Processes on Interstellar Amorphous Solid Water : Adsorption, Diffusion, Tunneling, Reaction, and Nuclear-Spin Conversion2013

    • Author(s)
      T. Hama, and N. Watanabe
    • Journal Title

      Chemical Reviews

      Volume: 113, 12 Pages: 8783-8839

    • DOI
      10.1021/cr4000978
  • [Journal Article] Nuclear spin temperatures of hydrogen and water molecules on amorphous solid water2013

    • Author(s)
      N. Watanabe, T. Hama, and A. Kouchi
    • Journal Title

      AIP Conference Proceedings

      Volume: 1543 Pages: 308-316

    • DOI
      10.1063/1.4812625
  • [Journal Article] Photochemical reaction processes during vacuum-ultraviolet irradiation of water ice2013

    • Author(s)
      A. Yabushita, T. Hama, and M. Kawasaki
    • Journal Title

      Journal of Photochemistry and Photobiology C : Photochemistry Reviews

      Volume: 16 Pages: 46-61

    • DOI
      10.1016/j.jphotochemrev.2013.01.001
  • [Presentation] Development of an ultrahigh vacuum transmission electron mircoscope for in-situ observation of ice2014

    • Author(s)
      A.Kouchi, N.Watanabe, H. Hidaka, T.Hama, S. Nakatsubo, K. Fujita, K. Sinbori, M. Ikeda
    • Organizer
      13th International Conference on the Physics and Chemistry of Ice(PCI-2014)
    • Place of Presentation
      Thayer School of Engineering at Dartmauth, Hanover, USA
    • Year and Date
      20140317-20140320
  • [Presentation] Role of quantum tunneling for the formation of H2O by reaction of H2 with OH on interstellar grains2014

    • Author(s)
      Yasuhiro Oba, Naoki Watanabe, Tetsuya Hama, Kazuaki Kuwahata, Hiroshi Hidaka, Akira Kouchi
    • Organizer
      247th ACS Chemistry & Materials for Energy
    • Place of Presentation
      The Dallas Convention Center, Dallas, USA
    • Year and Date
      20140316-20140320
  • [Presentation] Diffusion of hydrogen atom on amorphous solid water: Thermal or tunneling?2014

    • Author(s)
      Naoki Watanabe, Kazuaki Kuwahata, Tetsuya Hama, Akira Kouchi
    • Organizer
      247th ACS Chemistry & Materials for Energy
    • Place of Presentation
      The Dallas Convention Center, Dallas, USA
    • Year and Date
      20140316-20140320
    • Invited
  • [Presentation] 水素分子-氷表面相互作用研究のための分子線装置開発2013

    • Author(s)
      植田 寛和, 羽馬 哲也, 中坪 俊一, 森 章一,藤田 和之, 齋藤 史明, 香内 晃, 渡部 直樹
    • Organizer
      第19回 低温科学研究所 技術部 技術報告会
    • Place of Presentation
      北海道大学低温科学研究所(北海道)
    • Year and Date
      20131213-20131213
  • [Presentation] 分子雲有機物の生成・分析にむけた光化学反応実験装置の開発2013

    • Author(s)
      羽馬 哲也
    • Organizer
      「宇宙における分子進化:星間雲から原始惑星系へ」平成25年度研究集会
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道)
    • Year and Date
      20131127-20131128
  • [Presentation] 固体ベンゼンの水素原子トンネル付加反応によるシクロヘキサン生成2013

    • Author(s)
      羽馬哲也, 植田寛和, 渡部直樹, 香内晃
    • Organizer
      第38回原子衝突学会年会
    • Place of Presentation
      理化学研究所(和光)鈴木梅太郎記念ホール(埼玉県)
    • Year and Date
      20131116-20131117
  • [Presentation] 氷表面における水素原子の熱拡散およびトンネル拡散の実験研究2013

    • Author(s)
      桑畑和明, 羽馬哲也, 日高宏, 香内晃, 渡部直樹
    • Organizer
      第38回原子衝突学会年会
    • Place of Presentation
      理化学研究所(和光)鈴木梅太郎記念ホール(埼玉県)
    • Year and Date
      20131116-20131117
  • [Presentation] 氷表面において水素原子はトンネル拡散するか?2013

    • Author(s)
      桑畑和明, 羽馬哲也, 日高宏, 香内晃, 渡部直樹
    • Organizer
      第34回原子衝突若手の会 秋の学校
    • Place of Presentation
      熱海姫の沢自然の家(静岡県)
    • Year and Date
      20131012-20131014
  • [Presentation] 氷の表面でおきる化学反応とその天文学における意義2013

    • Author(s)
      羽馬哲也
    • Organizer
      第34回原子衝突若手の会 秋の学校
    • Place of Presentation
      熱海姫の沢自然の家(静岡県)
    • Year and Date
      20131012-20131014
  • [Presentation] 低温アモルファス氷上での水素原子表面拡散の同位体効果2013

    • Author(s)
      桑畑和明,羽馬哲也,日高宏,香内晃,渡部直樹
    • Organizer
      日本物理学会 2013年秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島大学常三島キャンパス(徳島県)
    • Year and Date
      20130925-20130928
  • [Presentation] The Ortho-Para Ratio of H2O Desorbed from Ice: Implications for Cometary Coma2013

    • Author(s)
      T. Hama, A. Kouchi, N. Watanabe
    • Organizer
      Goldschmidt2013
    • Place of Presentation
      Firenze Fiera Congress & Exhibition Center, Florence, Italy,
    • Year and Date
      20130825-20130830
    • Invited
  • [Presentation] 氷でおきる化学反応2013

    • Author(s)
      羽馬哲也
    • Organizer
      衛星系研究会:衛星観測から探る衛星形成環境
    • Place of Presentation
      定山渓温泉 渓流荘(北海道)
    • Year and Date
      20130807-20130809
  • [Presentation] Experimental study of quantum-tunneling surface reaction OH + H2 → H2O+ H at 10 K2013

    • Author(s)
      Y. Oba, N. Watanabe, T. Hama, H. Hidaka., K. Kuwahata, A. Kouchi
    • Organizer
      29th Symposium on Chemical Kinetics and Dynamics
    • Place of Presentation
      Katahira Sakura Hall, Tohoku Univ., Sendai
    • Year and Date
      20130605-20130607
  • [Presentation] Surface number density of physisorbed H and D atoms on water ice during continuous atomic deposition2013

    • Author(s)
      K. Kuwahata, T. Hama, A. Kouchi, and N. Watanabe
    • Organizer
      29th Symposium on Chemical Kinetics and Dynamics
    • Place of Presentation
      Katahira Sakura Hall, Tohoku Univ., Sendai
    • Year and Date
      20130605-07
  • [Presentation] Ortho-to-para Ratio of Water Molecules Thermally Desorbed from Ice2013

    • Author(s)
      T. Hama
    • Organizer
      Workshop on Ice and Water Films
    • URL
      http://cmd.snu.ac.kr/IceWorkshop.htm
    • Place of Presentation
      Mogam Hall, Seoul National Univ., Seoul, South Korea
    • Year and Date
      20130506-08
  • [Remarks] 北海道大学低温科学研究所 宇宙物質・宇宙雪氷学グループ

    • URL
      http://www.lowtem.hokudai.ac.jp/astro/index.html

URL: 

Published: 2015-05-28  

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