Experimental determinations of cationic diffusion coefficients in silicates for better understandings of early Solar System chronology and thermal history of meteorite parent body.

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26287142
• Research Institution: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• Principal Investigator: 伊藤 元雄 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 高知コア研究所, グループリーダー代理 (40606109)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 牛久保 孝行 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 高知コア研究所, 技術研究員 (10722837) ; 山口 亮 国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (70321560)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 拡散 / 惑星の熱史 / 二次イオン質量分析

Outline of Annual Research Achievements

隕石の構成鉱物には太陽系の起源や現在に至るまでの進化の過程と年代についての情報が鉱物組織や割合、構成元素の同位体組成比や主要・微量元素分布の形で記録されており、その当時の形成過程・時間経過を知る上で非常に重要である。地球上の鉱物と同様に隕石中の鉱物にもまた色々な空間スケールで種々の元素、あるいは同位体組成比の不均質・均質性が報告されている。これは鉱物形成後の周囲の熱的影響により元々の分布から変化した、あるいは温度条件によっては元々の組成を保持することもある。この非平衡な同位体・化学組成の分布は、固体中の元素の拡散現象に大きく支配されている。従って、鉱物中における元素の拡散速度を温度の変数として精度よく決定することで、天然の鉱物中に見られる元素・同位体組成比の不均質・均質分布から鉱物の熱史を定量的に解析する事が可能となる。このためケイ酸塩鉱物中の元素の拡散係数を求めるために多くの実験的研究がなされてきた。しかしデータの蓄積は未だに十分ではなく、また研究者ごとに拡散係数の値がオーダーを超えて異なる事があるため、鉱物の熱史や放射性核種を用いた太陽系年代学の定量的議論の障害となっている。そこで本研究では、ケイ酸塩鉱物中の元素の拡散係数を求める実験的研究を行い、鉱物の熱史を定量的に解析する事を目的としている。その手法を用いる事で、隕石母天体における熱史の確立と初期太陽系年代学への影響を明らかにした。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] NASA Johnson Space Center/Virginia Polytechnic Inst. & State Univ./Carnegie Institution for Science(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: NASA Johnson Space Center/Virginia Polytechnic Inst. & State Univ./Carnegie Institution for Science
• [Journal Article] The search for and analysis of direct samples of early Solar System aqueous fluids. (2017)
  • Author(s): Zolensky M.E., Bodnar R.J., Yurimoto H., Itoh S., Fries M., Steele A., Chan Q.H.-S., Tsuchiyama A., Kebukawa Y., and Ito M.
  • Journal Title: Philosophical Transactions of the Royal Society A Volume: 375 Pages: －
  • DOI: 10.1098/rsta.2015.0386
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] H2O, CO2, F, S, Cl, and P2O5 analyses of silicate glasses using SIMS: Report of volatile standard glasses. (2017)
  • Author(s): Shimizu K., Ushikubo T., Hamada M., Itoh S., Higashi Y., Takahashi E., and Ito M.
  • Journal Title: Geochemical Journal Volume: 51 Pages: －
  • DOI: 10.2343/geochemj.2.0470
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Mn-Cr ages and formation conditions of fayalite in CV3 carbonaceous chondrites: Constraints on the accretion ages of chondritic asteroids. (2017)
  • Author(s): Jogo K., Nakamura T., Ito M., Wakita S., Zolotov M.Y., and Messenger S.
  • Journal Title: Geochimica et Cosmochimica Acta Volume: 199 Pages: 58-74
  • DOI: 10.1016/j.gca.2016.11.027
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] Highly Pristine Organic Matter in a Xenolith Clast in the Zag H Chondrite. (2017)
  • Author(s): Kebukawa Y., Ito M., Zolensky M.E., Nakato A., Suga H., Takahashi Y., Takeichi Y., Mase K., Chan Q.H.S., Fries M., and Kobayashi K.
  • Organizer: 48th Lunar and Planetary Science Conference, Abst#1381.
  • Place of Presentation: The Woodlands,Texas, USA
  • Year and Date: 2017-03-24
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] A FIB-NanoSIMS-TEM Study of Unmelted Antarctic Micrometeorite TT006D107. (2017)
  • Author(s): Ito M., Tomioka N., Kodama Y., and Imae N.
  • Organizer: 48th Lunar and Planetary Science Conference
  • Place of Presentation: The Woodlands,Texas, USA
  • Year and Date: 2017-03-23
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] In-Situ Analysis of Surface and Subsurface Samples from a Jupiter Trojan Asteroid Using a High Resolution Mass Spectrometer in the Solar Power Sail Mission. (2017)
  • Author(s): Kebukawa Y., Ito M., Aoki J., Okada T., Kawai Y. et al.
  • Organizer: 48th Lunar and Planetary Science Conference
  • Place of Presentation: The Woodlands,Texas, USA
  • Year and Date: 2017-03-23
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Science and Exploration of A Jupiter Trojan Asteroid in The Solar Power Sail Mission. (2017)
  • Author(s): Okada T., Iwata T., Matsumoto J., Bibring J.-P., Ulamec S.R., Jaumann, R. Nakamura R., Yano H., Kebukawa Y., Aoki J., Kawai Y., Terada K., Toyoda M., Ito M.,et al.
  • Organizer: 48th Lunar and Planetary Science Conference
  • Place of Presentation: The Woodlands,Texas, USA
  • Year and Date: 2017-03-23
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Sleeping Microbes: 眠れる微生物の秘めた力. (2017)
  • Author(s): 諸野 祐樹, 寺田 武志, 星野 辰彦, 伊藤 元雄, 稲垣 史生
  • Organizer: 第90回日本細菌学会総会シンポジウム
  • Place of Presentation: 仙台国際センター（宮城県仙台市）
  • Year and Date: 2017-03-20
• [Presentation] Preliminary study of water content in the Mars inferred from deformation microstructures in Martian meteorites. (2016)
  • Author(s): Takano A., Katayama I., Usui T., Ito M., and Michibayashi K.
  • Organizer: The Seventh Symposium on Polar Science
  • Place of Presentation: 国立極地研究所（東京都立川市）
  • Year and Date: 2016-12-02
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Investigation of carbon components in Allende CV3 matrix using multi-probe microscopic technique: FIB, STXM, TEM/STEM, and NanoSIMS. (2016)
  • Author(s): Suga H., Takeichi Y., Miyamoto C., Mase K., Ono K., Takahashi Y., Ito M., and Miyahara M.
  • Organizer: The Seventh Symposium on Polar Science
  • Place of Presentation: 国立極地研究所（東京都立川市）
  • Year and Date: 2016-12-02
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] A FIB-NanoSIMS-TEM study of unmelted Antarctic micrometeorite TT006D107. (2016)
  • Author(s): Ito M., Tomioka M., Kodama Y., and Imae N.
  • Organizer: The Seventh Symposium on Polar Science
  • Place of Presentation: 国立極地研究所（東京都立川市）
  • Year and Date: 2016-12-01
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Development of sample transfer and analytical methods for the Hayabusa2 returned samples. (2016)
  • Author(s): Uesugi M., Ito M., Tomioka N., Uesugi K., Yamaguchi A., Imae N., Ohigashi T., Yada T., and Abe M.
  • Organizer: The Seventh Symposium on Polar Science
  • Place of Presentation: 国立極地研究所（東京都立川市）
  • Year and Date: 2016-11-29
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 高空間分解能同位体・質量イメージング法を組み合わせた隕石中の有機物分布の可視化の試み. (2016)
  • Author(s): 伊藤元雄, 癸生川陽子, 井尻暁, 橋口未奈子, 奈良岡浩.
  • Organizer: 2016年度日本地球化学会年会
  • Place of Presentation: 大阪市立大学（大阪府大阪市）
  • Year and Date: 2016-09-16
• [Presentation] FIB-SEM, NanoSIMS, TEMによるリンケージ分析技術の開発と南極微隕石への応用. (2016)
  • Author(s): 兒玉優, 富岡尚敬, 伊藤元雄, 今栄直也.
  • Organizer: 2016年度日本地球化学会年会
  • Place of Presentation: 大阪市立大学（大阪府大阪市）
  • Year and Date: 2016-09-16
• [Presentation] Zag 隕石(H5 普通コンドライト)に含まれるゼノリスクラスト中の“マクロ”グロビュール (2016)
  • Author(s): 癸生川陽子, 伊藤元雄, M.E. Zolensky, Z. Rahman, A.L.D. Kilcoyne, 中藤亜衣子, 武市泰男, 菅大暉, 宮本千尋, 高橋 嘉夫, 間瀬一彦, 小林憲正, Q. Chan, M. Fries.
  • Organizer: 2016年度日本地球化学会年会
  • Place of Presentation: 大阪市立大学（大阪府大阪市）
  • Year and Date: 2016-09-15
• [Presentation] ソーラー電力セイルによるトロヤ群小惑星の探査計画. (2016)
  • Author(s): 岡田達明, 癸生川陽子, 青木順, 伊藤元雄, 河井洋輔, 薮田ひかる, 矢野創, 岡本千里, 中村良介, Jean-Pierre Bibring, Stephan Ulamec, 大槻真嗣, 松本純, 岩田隆浩, 森治,
  • Organizer: 2016年日本惑星科学会秋季講演会
  • Place of Presentation: 大阪大学（大阪府豊中市）
  • Year and Date: 2016-09-12
• [Presentation] In-situ investigation of Jupiter Trojans using high-resolution mass spectrometer. (2016)
  • Author(s): Kebukawa Y., Aoki J., Ito M., Kawai Y., Yabuta H., Nakamura R., Matsumoto J., Okada T., and Mori O.
  • Organizer: Jupiter Trojan 2016
  • Place of Presentation: 宇宙航空研究開発機構（東京都相模原市）
  • Year and Date: 2016-07-04
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Distribution of Aerobic Microbial Activities in Ultra-Oligotrophic Sediments of the South Pacific Gyre (2016)
  • Author(s): Morono Y, Terada T, Ito M, Hoshino T, D'Hondt S ,a and Inagaki F
  • Organizer: Goldschmidt 2016
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2016-06-27
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Coordinated NanoSIMS and iMScope Analyses for Extraterrestrial Organics in Murchison Matrix. (2016)
  • Author(s): Ito M., Kebukawa Y., Ijiri A., Naraoka H.
  • Organizer: Goldschmidt 2016
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2016-06-27
  • Int'l Joint Research
• [Book] Nano-scale Secondary-Ion Mass Spectrometry (NanoSIMS) Imaging of Biological Structures. (2017)
  • Author(s): Kubota K., Morono Y. and Ito M.
  • Total Pages: －
  • Publisher: Encyclopedia of Analytical Chemistry