原始太陽の活動を隕石から探る

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25247090
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 圦本 尚義 北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (80191485)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 地球化学 / 宇宙科学 / 惑星起源・進化 / 分析化学

Research Abstract

本研究の目的は，原始太陽におけるスーパーフレアのような高エネルギー現象の規模やエネルギーレベルを推定し，活発な原始太陽活動に関する新しいパラダイム構築をすることである．そのために，ガスリッチコンドライトにトラップされた高濃度希ガス成分のトラップ箇所を特定しその濃度の空間分布をサブミクロンの分解能で解析する．従来このような希ガス分析は実現不可能であったが，新開発の同位体ナノスコープが実現可能にした．その空間分布のテクスチャー解析からガスリッチコンドライトが太陽起源希ガスをトラップしたメカニズムを解明し，原始太陽活動との関連性を明らかにする．本研究により原始太陽のスーパーフレアにより太陽表面からの爆発的に放出される粒子のエネルギー分布やそのフラックスを物質科学的に解明することを目指す．本年度は以下の研究成果が得られた．
1. 同位体ナノスコープを用いたHe の定量法の開発を完成させた．現在の同位体ナノスコープのHe濃度の検出限界は2μm四方領域において100ppm 程度である．
2. 数ミクロンのGa ビームを用いてNWA801 隕石のマトリックス中のHe 濃度分布を測定を開始した．
3. 購入したコントローラ，イオンモニタ用AD，タイミングジェネレータを用い濃度分布を計測するときの検出部を製作した．
4. コンドリュールのケイ酸塩鉱物部のHe 濃度分布の測定を開始した．
5. NASA Genesisミッションの太陽風測定を開始した．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

実験実施計画に予定していた検出器の製作が完了し，期待通りの性能を発揮した．それにより固体中のHeの局所分析に成功し，隕石試料測定への適用を可能にできたため．

Strategy for Future Research Activity

隕石試料のHe濃度分析を進め，分析結果が原始惑星円盤中に浮かんでいたダスト粒子表面からイオン注入された機構を示しているかどうかの検討を行う方策である．

Research Products

• [Journal Article] Petrology, trace element abundances and oxygen isotopic compositions of a compound CAI-chondrule object from Allende. (2013)
  • Author(s): Wakaki, S., Itoh, S., Tanaka, T. and Yurimoto, H.
  • Journal Title: Geochimica et Cosmochimica Acta Volume: 102 Pages: 261-279
  • DOI: 10.1016/j.gca.2012.10.039
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of an ultra-high performance multi-turn TOF-SIMS/SNMS System “MULTUM-SIMS/SNMS”. (2013)
  • Author(s): Ebata, S., Ishihara, M., Kumondai, K., Mibuka, R., Uchino, K. and Yurimoto, H.
  • Journal Title: Journal of the American Society for Mass Spectrometry Volume: 24 Pages: 222-229
  • DOI: 10.1007/s13361-012-0528-2
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Carbon isotope heterogeneity in metamorphic diamond from the Kokchetav UHP dolomite marble, northern Kazakhstan. (2013)
  • Author(s): Imamura, K., Ogasawara, Y., Yurimoto, H. and Kusakabe, M.
  • Journal Title: International Geology Review Volume: 55 Pages: 453-467
  • DOI: 10.1080/00206814.2012.723857
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Sulfide-rich dunite within a thick Moho transition zone of the northern Oman ophiolite: implications for the origin of Cyprus-type sulfide deposits. (2013)
  • Author(s): Negishi, H., Arai, S., Yurimoto, H., Ito, S., Ishimaru, S., Tamura, A. and Akizawa, N.
  • Journal Title: Lithos Volume: 164-167 Pages: 23-25
  • DOI: 10.1016/j.lithos.2012.11.024
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] In situ observation of D-rich carbonaceous globules embedded in NWA 801 CR2 chondrite. (2013)
  • Author(s): Hashiguchi, M., Kobayashi, S. and Yurimoto, H.
  • Journal Title: Geochimica et Cosmochimica Acta Volume: 122 Pages: 306-323
  • DOI: 10.1016/j.gca.2013.08.007
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Petrography and mineralogy of the ungrouped type 3 carbonaceous chondrite Dar al Gani 978. (2013)
  • Author(s): Zhang, A.-C. and Yurimoto, H.
  • Journal Title: Meteoritics & Planetary Science Volume: 48 Pages: 1651-1677
  • DOI: 10.1111/maps.12154
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] XANES and Mg isotopic analyses of spinels in Ca-Al-rich inclusions: Evidence for formation under oxidizing conditions (2013)
  • Author(s): Paque, J. M., Sutton, S. R., Simon, S. B., Beckett, J. R., Burnett, D. S., Grossman, L., Yurimoto, H., Itoh, S. and Connolly, H. C.
  • Journal Title: Meteoritics & Planetary Science Volume: 48 Pages: 2015-2043
  • DOI: 10.1111/maps.12216
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 同位体顕微鏡システムの開発と太陽系初期進化の研究. (2013)
  • Author(s): 圦本尚義
  • Organizer: 三宅賞受賞記念講演
  • Place of Presentation: 霞ヶ関ビル（東京都）
  • Year and Date: 20131207-20131207
• [Presentation] Origin of the solar system shed light on by secondary ion mass spectrometry. (2013)
  • Author(s): 圦本尚義
  • Organizer: 9th International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices '13
  • Place of Presentation: シェラトンコナ（アメリカ）
  • Year and Date: 20131202-20131206
  • Invited
• [Presentation] Development of an isotope nanoscope to examine solar wind helium distribution in extraterrestrial materials. (2013)
  • Author(s): Bajo,K., Itose,S., Matsuya, M., Ishihara, M., Uchino, K., Kudo, M., Sakaguchi, I. and Yurimoto, H.
  • Organizer: 9th International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices '13
  • Place of Presentation: シェラトンコナ（アメリカ）
  • Year and Date: 20131202-20131206
• [Presentation] Development of lase ionization mass nanoscope and the applications to planetary sciences. (2013)
  • Author(s): 圦本尚義
  • Organizer: Isotopes, Earth and the Universe
  • Place of Presentation: 中央研究院（台湾）
  • Year and Date: 20131125-20131126
  • Invited
• [Presentation] 太陽系の惑星の水の成因と水素、窒素、酸素同位体組成との関連性. (2013)
  • Author(s): 圦本尚義
  • Organizer: 東京工業大学地球惑星科学科地惑セミナー
  • Place of Presentation: 東京工業大学（目黒区）
  • Year and Date: 20131112-20131112
• [Presentation] Report of O isotopic compositions of two itokawa particles from room B and measurement plan for in-situ 3D-distribution analysis of solar wind noble gases on surface of Itokawa particles. (2013)
  • Author(s): 圦本尚義
  • Organizer: HAYABUSA 2013: Symposium of Solar System Materials
  • Place of Presentation: JAXA（神奈川県）
  • Year and Date: 20131016-20131018
  • Invited
• [Presentation] Development of Laser Ionization Mass Nanoscope and the Applications to Planetary Sciences. (2013)
  • Author(s): Yurimoto, H., Bajo, K., Ishihara, M., Uchino, K., Itose, S., Matsuno, M and Kudo, M.
  • Organizer: The 19th International Conference on Secondary Ion Mass Spectrometry (SIMS-19)
  • Place of Presentation: ICC JEJU（韓国）
  • Year and Date: 20130929-20131004
  • Invited
• [Presentation] Development of high-speed data-streaming system for time-of-flight mass spectrometry. (2013)
  • Author(s): Bajo, K, Fujioka, O. , Ishihara, M., Uchino, K, and Yurimoto, H.
  • Organizer: The 19th International Conference on Secondary Ion Mass Spectrometry (SIMS-19)
  • Place of Presentation: ICC JEJU（韓国）
  • Year and Date: 20130929-20131004
• [Presentation] In-situ analysis of noble gases by using TOF-SNMS. (2013)
  • Author(s): Bajo, K., Itose, S., Matsuya, M., Ishihara, M., Uchino, K., Kudo, M., Sakaguchi, I. and Yurimoto, H.
  • Organizer: The 19th International Conference on Secondary Ion Mass Spectrometry (SIMS-19)
  • Place of Presentation: ICC JEJU（韓国）
  • Year and Date: 20130924-20131004
• [Presentation] High precision oxygen isotope imaging of refractory minerals with isotope microscope system. (2013)
  • Author(s): Park, C., Sakamoto, N., Wakaki, S., Kobayashi, S. and Yurimoto, H.
  • Organizer: The 19th International Conference on Secondary Ion Mass Spectrometry (SIMS-19)
  • Place of Presentation: ICC JEJU（韓国）
  • Year and Date: 20130924-20131004
• [Presentation] Prediction of isotopic systematics of H, N and O between planets. (2013)
  • Author(s): 圦本尚義
  • Organizer: Science as Method and Methodology for Problems on the Earth and Life
  • Place of Presentation: 名古屋大学（名古屋市）
  • Year and Date: 20130915-20130917
  • Invited
• [Presentation] 宇宙物質分析の未来予想図. (2013)
  • Author(s): 圦本尚義
  • Organizer: 2013年度日本地球化学会第60回年会
  • Place of Presentation: 筑波大学（つくば市）
  • Year and Date: 20130911-20130913
• [Presentation] LL4-6普通コンドライト隕石中リン酸塩鉱物の水含有量及び水素同位体組成 (2013)
  • Author(s): 伊藤正一，柳内佳穂里，サララッセル，ジムグリーンウッド，圦本尚義
  • Organizer: 2013年度日本地球化学会第60回年会
  • Place of Presentation: 筑波大学（つくば市）
  • Year and Date: 20130911-20130913
• [Presentation] 高空間分解能TOF-SIMSを用いた太陽風ヘリウムと物質の相互作用． (2013)
  • Author(s): 馬上謙一，坂口勲，鈴木拓，糸瀬悟，松谷幸，工藤政都，石原盛男，内野喜一郎，圦本尚義
  • Organizer: 2013年度日本地球化学会第60回年会
  • Place of Presentation: 筑波大学（つくば市）
  • Year and Date: 20130911-20130913
• [Presentation] 同位体ナノスコープ. (2013)
  • Author(s): 圦本尚義，馬上謙一，石原盛男，内野喜一郎，糸瀬悟，松谷幸，工藤政都
  • Organizer: 第61回質量分析総合討論会
  • Place of Presentation: つくば国際会議場（つくば市）
  • Year and Date: 20130910-20130912
  • Invited
• [Presentation] TOF-SIMSのタイミング制御に関する実験. (2013)
  • Author(s): 馬上謙一，圦本尚義
  • Organizer: 第61回質量分析総合討論会
  • Place of Presentation: つくば国際会議場（つくば市）
  • Year and Date: 20130910-20130912
• [Presentation] 同位体顕微鏡による宇宙物質研究および材料分析の展開 ～はやぶさ小惑星物質からガラスまで～ (2013)
  • Author(s): 圦本尚義
  • Organizer: 旭硝子・中央研究所講演会
  • Place of Presentation: 旭硝子中央研究所（神奈川県）
  • Year and Date: 20130906-20130906
  • Invited
• [Presentation] 宇宙物質の同位体イメージング (2013)
  • Author(s): 圦本尚義
  • Organizer: JASIS 2013
  • Place of Presentation: 幕張メッセ（千葉県）
  • Year and Date: 20130904-20130906
  • Invited
• [Presentation] Ordering of isotope composition for H, N and O between planets. (2013)
  • Author(s): 圦本尚義
  • Organizer: 2013 Goldschmidt Conference
  • Place of Presentation: Firenze Fiera Congress and exhibition Centre（イタリア）
  • Year and Date: 20130825-20130830
• [Presentation] Development of a Novel TOF-Snms to Analyze Sub-Micron Noble Gas Distribution. (2013)
  • Author(s): Bajo, K-I, Itose, S, Matsuya, M, Ishihara, M, Uchino, K, Kudo, M, Sakaguchi, I and Yurimoto, H
  • Organizer: 2013 Goldschmidt Conference
  • Place of Presentation: Firenze Fiera Congress and exhibition Centre（イタリア）
  • Year and Date: 20130825-20130830
• [Presentation] Chromium enrichment in sedimentary rocks deposited in shallow water in the 3.2 Ga Moodies Group, South Africa. (2013)
  • Author(s): Otake, T, Sakamoto, Y, Itoh, S, Yurimoto, H and Kakegawa, T
  • Organizer: 2013 Goldschmidt Conference
  • Place of Presentation: Firenze Fiera Congress and exhibition Centre（イタリア）
  • Year and Date: 20130825-20130830
• [Presentation] Early solar system cryovolcanics in the laboratory. (2013)
  • Author(s): Zolensky M., Fries M., Bodnar R., Yurimoto H., Itoh S., Steele A., Mikouchi T., Hagiya K., Ohsumi K., Le L. and Rahman Z.
  • Organizer: The 76th Annual Meeting of the Meteoritical Society
  • Place of Presentation: シャトーラコムホテルエドモントン（カナダ）
  • Year and Date: 20130729-20130802
• [Presentation] Isotope microscope and isotope nanoscope by SIMS and the applications. (2013)
  • Author(s): 圦本尚義
  • Organizer: NIMS Conference 2013
  • Place of Presentation: つくば国際会議場（茨城県）
  • Year and Date: 20130701-20130703
  • Invited
• [Presentation] はやぶさとその先―宇宙物質分析の最先端― (2013)
  • Author(s): 圦本尚義
  • Organizer: AMO討論会
  • Place of Presentation: 電気通信大学（調布市）
  • Year and Date: 20130614-20130615
  • Invited
• [Presentation] 隕石を作った初期太陽系プロセス (2013)
  • Author(s): 圦本尚義
  • Organizer: 太陽系形成論勉強会
  • Place of Presentation: 東京工業大学（目黒区）
  • Year and Date: 20130607-20130607
• [Presentation] アストロバイオロジー研究施設構想. (2013)
  • Author(s): 杉田 精司, 圦本 尚義, 橘 省吾, 関根 康人
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2013年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ（千葉県）
  • Year and Date: 20130519-20130524
• [Presentation] 炭素質コンドライトの大きな同位体異常をもつ隕石有機物の水素・窒素同位体組成と産状. (2013)
  • Author(s): 橋口 未奈子, 小林 幸雄, 圦本 尚義
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2013年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ（千葉県）
  • Year and Date: 20130519-20130524
• [Presentation] 地球と小惑星の水素・窒素・酸素の同位体組成類似性の起源:水の起源. (2013)
  • Author(s): 圦本尚義
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2013年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ（千葉県）
  • Year and Date: 20130519-20130524
• [Presentation] エフレモフカ隕石 Type A Ca-Al-rich inclusion のメリライトの酸素同位体と化学組成ゾーニング. (2013)
  • Author(s): 川崎 教行, 坂本 直哉, 圦本 尚義
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2013年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ（千葉県）
  • Year and Date: 20130519-20130524
• [Presentation] 超高感度極微量質量分析装置を用いた太陽風起源希ガスの分析. (2013)
  • Author(s): 馬上 謙一, 糸瀬悟, 松谷幸, 石原盛男, 内野喜一郎, 工藤政都, 坂口勲, 圦本尚義
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2013年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ（千葉県）
  • Year and Date: 20130519-20130524
• [Presentation] 二次イオン質量分析法による流体包有物の同位体分析法の開発 I. (2013)
  • Author(s): 石橋 充子, 坂本 直哉, 圦本 尚義
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2013年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ（千葉県）
  • Year and Date: 20130519-20130524
• [Presentation] LL5-6 普通コンドライト隕石中のリン酸塩鉱物の岩石学的研究,H2O 含有量及び水素同位体組成. (2013)
  • Author(s): 柳井 佳穂里, 伊藤 正一, 圦本 尚義, ジェームズ グリーンウッド, サラ ラッセル
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2013年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ（千葉県）
  • Year and Date: 20130519-20130524
• [Presentation] アエンデ隕石 CAI のメリライト結晶の高精度酸素同位体比イメージングによる太陽系星雲ガスの酸素同位体組成の推定. (2013)
  • Author(s): 朴 昌根, 若木 重行, 坂本 直哉, 小林 幸雄, 圦本 尚義
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2013年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ（千葉県）
  • Year and Date: 20130519-20130524
• [Presentation] Fluffy type A CAI 中メリライト結晶の酸素同位体ゾーニングと結晶成長の関係 (2013)
  • Author(s): 片山 樹里, 伊藤 正一, 圦本 尚義
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2013年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ（千葉県）
  • Year and Date: 20130519-20130524
• [Presentation] Acfer331 CM2 コンドライト隕石のコンドルールを覆う細粒リムの岩石学的記載 (2013)
  • Author(s): 浅川 淳, 伊藤 正一 , 圦本 尚義
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2013年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ（千葉県）
  • Year and Date: 20130519-20130524
• [Presentation] 外惑星の H, N, O 同位体組成予測. (2013)
  • Author(s): 圦本尚義
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2013年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ（千葉県）
  • Year and Date: 20130519-20130524
• [Presentation] はやぶさとその先-分析化学の発展に期待すること-． (2013)
  • Author(s): 圦本尚義
  • Organizer: 第73回分析化学討論会
  • Place of Presentation: 北海道大学函館キャンパス（函館市）
  • Year and Date: 20130518-20130519
  • Invited
• [Presentation] Development of sputtered neutral mass spectrometer to analyze sub-micron noble gas distribution. (2013)
  • Author(s): Bajo, K, Itose, S., Matsuya, M., Ishihara, M., Uchino, K., Kudo, M., Sakaguchi, I. and Yurimoto, H.
  • Organizer: The 15th Scientific International Symposium on SIMS and Related Techniques Based on Ion-Solid Interactions (SISS-15)
  • Place of Presentation: 成蹊大学（武蔵野市）
  • Year and Date: 20130425-20130426
• [Remarks] 北海道大学大学院理学研究院圦本研究室ホームページ
  • URL: http://vigarano.ep.sci.hokudai.ac.jp/