Ｃ型小惑星の含水量の定量的評価

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26610177
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 中村 智樹 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (20260721)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 宇宙・惑星科学 / 小惑星 / 反射スペクトル

Outline of Annual Research Achievements

含水小惑星の反射スペクトルから、小惑星表層物質の含水量を求めるのが最終目標である。本年度は、隕石試料を段階加熱し、カールフィッシャー水分計を用いて水分量を測定する手法の確立、および反射スペクトルが既知の始原隕石の水分量の予備測定を行うことを目標とし、研究を進めた。隕石試料を100℃から約100℃刻みに1000℃程度まで加熱し、各温度で抽出される水分量を正確に見積もるために、地球のサーペンティン試料を繰り返し測定し、再現性のある測定手法を確立した。隕石試料の測定に関しては、カールフィッシャー水分計の測定法を確立した後に、熱変成度が異なり、そのため水分量が異なると考えられる含水炭素質隕石3試料を測定した。その結果、水分量は熱変成度が上がると少なることがわかり、またそれぞれの隕石の反射スペクトルの3ミクロンバンドの吸収の深さと相関することがわかった。

Current Status of Research Progress

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

Reason

水分量を測定する手法を確立し、実際に隕石試料の分析を行い、水分量を定量化することができた。このため研究計画は順調に推移していると考える。

Strategy for Future Research Activity

今年度に引き続き、反射スペクトルを測定した炭素質隕石試料の水分量決定を行う。測定終了後、水質変成度、熱変成度が異なる炭素質隕石の３ミクロンバンドの吸収深さ、および含水量を定量し、両者の相関関係を推定する。また、約２gのマーチソンCM含水炭素質隕石を真空加熱炉を用いて加熱実験を行う。これにより実験的に隕石中の層状ケイ酸塩（サーペンティンやトチリナイト）を脱水分解させる。加熱温度は300～1000℃で、各温度に200mg程度のマーチソン粉末を用いる。加熱後すぐに反射スペクトルの測定を行い、その後に水分量を定量し、加熱温度と脱水量の関係を調べる。隕石試料の分析結果を統合して、C型小惑星の反射スペクトルに適用し、小惑星表層物質の含水量の推定を試みる。

Causes of Carryover

始原隕石炭素質コンドライトから水を分離する真空加熱ガラスラインを作成する予定であったが、一部の部品の不具合があり計画が遅れた。そのため真空加熱ガラスラインの作成指導を依頼した富山大学・日下部名誉教授がお越しになる日程が4月にずれ込んだ。以上の理由により、一部の予算を繰り越して使うことになった。繰り越し分と次年度分を計画的に使うことにより、科研費研究計画全体に対する遅れは生じない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

繰越金の使用内訳は隕石から水を分離する真空加熱ガラスラインの部品購入に60％程度を使用し、残りは日下部名誉教授の旅費などに使用する。

Research Products

• [Journal Article] Pulse-laser irradiation experiments of Murchison CM2 chondrite for reproducing space weathering on C-type asteroids (2015)
  • Author(s): Matsuoka M., Nakamura T., Kimura Y., Hiroi T., Nakamura R., Okumura S., Sasaki S.
  • Journal Title: Icarus Volume: 254 Pages: 135-143
  • DOI: 10.1016/j.icarus.2015.02.029
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Chemical Composition of tiny grains recovered from an asteroid Itokawa: an INAA study (2014)
  • Author(s): Ebihara M., Shirai N., Sekimoto S., Nakamura T., Tsuchiyama A., Matsuno J., Matsumoto T., Abe M., Fujimura A., Mukai T., Uesugi M., and Yada T.
  • Journal Title: Meteoritics and Planetary Science Volume: 50 Pages: 243-254
  • DOI: 10.1111/maps. 12418
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Fast rotation of a Sub-km-sized near-earth object 2011 XA3 (2014)
  • Author(s): Urakawa S., Ohtsuka K., Abe S., Ito T., and Nakamura T.
  • Journal Title: Astrophysical Journal Volume: 147 Pages: 121-128
  • DOI: 10.1088/0044-6256/147/5/121
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Sylvite and halite on particles recovered from 25143 Itokawa: Salts on Itokawa? (2014)
  • Author(s): Noguchi T., Kimura M., Hashimoto T., Konno M., Nakamura T., Zolensky M. E., Tsuchiyama A., Matsumoto T., Matsuno J., Okazaki R., Uesugi M., Karouji Y., Yada T., Ishibashi Y., Shirai K., Abe M., and Okada T.
  • Journal Title: Meteoritics and Planetary Science Volume: 49 Pages: 1305-1314
  • DOI: 10.1111/maps.12333
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Investigation of cutting methods for small samples of Hayabusa and future sample return missions (2014)
  • Author(s): Uesugi M., Noguchi R., Matsumoto T., Matsuno J., Nagano T., Tsuchiyama A., Harada S., Yokoyam K., Yodo Y., Takeda N., Yada T., Yakame S., Karouji Y., Ishibashi Y., Abe M., Okada T., Fujimura A., Ebihara M., Kitajima F., Nagao K., Nakamura T., Naraoka H., Noguchi T., Okazaki R. and Yurimoto H.
  • Journal Title: Meteoritics and Planetary Science Volume: 49 Pages: 1186-1201
  • DOI: 10.1111/maps.12322
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mineralogy of four Itokawa particles collected from the first touchdown site (2014)
  • Author(s): T. Noguchi, Bridges C. J., Hicks J. L., Gurman J. S., Kimura M., Hashimoto T., Konno M., Bradley P. J., Okazaki R., Uesugi M., Yada T., Karouji Y., Abe M., Okada T., Mitsunari T., Nakamura T., Kagi H.
  • Journal Title: Earth, Planets and Space Volume: 66 Pages: 124
  • DOI: 10.1186/1880-5981-66-124
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mineralogy and petrography of C asteroid regolith: The Sutter's Mill CM meteorite (2014)
  • Author(s): Zolensky M. E., Mikouchi T., Fries M., Bodnar R., Jenniskens P., Yin Q., Hagiya K., Ohsumi K.,Komatsu M., Colbert M., Hanna R., Maisano J., Ketcham R. Nakamura T., Matsuoka M., Sasaki S., Tsuchiyama A., Gounelle M., Le L., Martinez J., Ross K., and Rahman Z.
  • Journal Title: Meteoritics and Planetary Science Volume: 49 Pages: 1997-2016
  • DOI: 10.1111/maps.12386
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cometary dust in Antarctic ice and snow: Past and present chondritic porous micrometeorites preserved on the Earth's surface (2014)
  • Author(s): Noguchi T., Ohashi N., Tsujimoto S., Mitsunari T., Bradley. P. J, Nakamura T., Toh S., Stephan T., Iwata N., Imae N.
  • Journal Title: Earth and Planetary Science Letters Volume: 410 Pages: 1-11
  • DOI: 10.1016/j.epsl.2014.11.012
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Impacts on airless objects under microgravity and possible related structures in Itokawa asteroid sample (2014)
  • Author(s): Kereszturi, A., Gucsik, A., Nakamura, T., Nishido, H., Ninagawa, K., Kayama, M.
  • Journal Title: Horizons in World Physics Volume: 282 Pages: 21-36
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Abiotic formation of amorphous carbonaceous particles by a HMX (High-Melting Explosive)-based explosion experiment: implication from organic matter and the quench effect (2014)
  • Author(s): Y. Takano, K. Yamada, T. Saiki, M. Hayakawa, H. Imamura, M. Abe, K. Tanaka, M. Arakawa, T. Nakamura, H. Sugahara, T. Sawada, R. Okazaki, S. Tachibana, and Hayabusa curation team
  • Organizer: Hayabusa Symposium
  • Place of Presentation: Sagamihara (Japan)
  • Year and Date: 2014-12-04 – 2014-12-05
• [Presentation] A Combined Cathodoluminescence and Micro-Raman Study of Plagioclase from Asteroid ITOKAWA: An Implication for Study of Space Weathering Processes (2014)
  • Author(s): A. Gucsik, H. Nishido, K. Ninagawa, C. Jager, M. Kayama, A. Kereszturi, T. Nakamura and A. Tsuchiyama
  • Organizer: Hayabusa Symposium
  • Place of Presentation: Sagamihara (Japan)
  • Year and Date: 2014-12-04 – 2014-12-05
• [Presentation] Current Situation of In-Situ U-PB Dating of ITOKAWA Particles (2014)
  • Author(s): K. Terada, Y. Sano, N. Takahata, A. Ishida, A. Tsuchiyama, T. Nakamura, T. Noguchi, Y. Karouji, M. Uesugi, T. Yada, M. Nakabayashi, M. Kamioka, K. Fukuda and H. Nagahara
  • Organizer: Hayabusa Symposium
  • Place of Presentation: Sagamihara (Japan)
  • Year and Date: 2014-12-04 – 2014-12-05
• [Presentation] Mineralogical, isotopic, and structural changes of organic materials in experimentally heated Murchison (2014)
  • Author(s): A. Nakato, Y. Kebukawa, I. Ahn, T. Nakamura, and J.I. Lee
  • Organizer: Hayabusa Symposium
  • Place of Presentation: Sagamihara (Japan)
  • Year and Date: 2014-12-04 – 2014-12-05
• [Presentation] Mineralogy of ITOKAWA Dust Particles With Possible Shock-Induced Melting (2014)
  • Author(s): T. Nakamura, T. Noguchi, A. Tsuchiyama, M. Kimura, M. E. Zolensky, M. Tanaka, K. Tazawa, M. Uesugi, A. Nakato, T. Yada, R. Okazaki, K. Shirai, Y. Ishibashi, Y. Karouji, M. Abe, T. Okada, A. Fujimura
  • Organizer: Hayabusa Symposium
  • Place of Presentation: Sagamihara (Japan)
  • Year and Date: 2014-12-04 – 2014-12-05
• [Presentation] Surface Morphologies and Their Origins of ITOKAWA Regolith Particles (2014)
  • Author(s): A. Tsuchiyama, T. Matsumoto, T.Nakamura, M. Nakamura, K. Uesugi, T. Nakano
  • Organizer: Hayabusa Symposium
  • Place of Presentation: Sagamihara (Japan)
  • Year and Date: 2014-12-04 – 2014-12-05
• [Presentation] Reflectance spectra measurement of hydrated and dehydrated carbonaceous chondrites using the Near Infrared Spectrometer on Hayabusa 2 spacecraft (2014)
  • Author(s): T. Nakamura, T. Iwata, K. Kitasato, M. Abe, T. Osawa, M. Matsuoka, Y. Nakauchi, T. Arai, M. Komatsu, T. Hiroi6, N. Imae, A. Yamaguchi, H. Kojima
  • Organizer: 第5回極域科学シンポジウム
  • Place of Presentation: 国立極地研究所(立川)
  • Year and Date: 2014-12-02 – 2014-12-05
• [Presentation] Discovery of Unusual 3 μm Bands on Some CM Chondrite Chips of NIPR and Possible Link to Asteroidal Surface Minerals (2014)
  • Author(s): T. Hiroi, H. Kaiden, N. Imae, A. Yamaguchi, H.Kojima, S. Sasaki, M. Matsuoka, T. Nakamura, C. M. Pieters
  • Organizer: 第5回極域科学シンポジウム
  • Place of Presentation: 国立極地研究所(立川)
  • Year and Date: 2014-12-02 – 2014-12-05
• [Presentation] 隕石中に存在する磁鉄鉱コロイド結晶の形成メカニズム (2014)
  • Author(s): 木村勇気、佐藤岳志、中村智樹、中村教博、野澤純、塚本勝男、山本和生
  • Organizer: 第44回結晶成長学会
  • Place of Presentation: 学習院大学(東京)
  • Year and Date: 2014-11-06 – 2014-11-08
• [Presentation] CM炭素質コンドライトの岩石学的特徴に基づいたC型小惑星の水質変成による物質進化過程 (2014)
  • Author(s): 仲田愛里、中村智樹、木村勇気、武藤潤
  • Organizer: 日本惑星科学会秋季講演会2014
  • Place of Presentation: 東北大学片平キャンパスさくらホール(仙台)
  • Year and Date: 2014-09-24 – 2014-09-26
• [Presentation] 浮遊法による全溶融した放射状輝石コンドリュールの再現実験 (2014)
  • Author(s): 野村逸郎、中村智樹、木村勇気、塚本勝男
  • Organizer: 日本惑星科学会秋季講演会2014
  • Place of Presentation: 東北大学片平キャンパスさくらホール(仙台)
  • Year and Date: 2014-09-24 – 2014-09-26
• [Presentation] はやぶさ２搭載近赤外分光計NIRS3のフライトモデル性能 (2014)
  • Author(s): 岩田 隆浩、北里 宏平、安部 正真、松浦周二、荒井武彦、仲内悠祐、中村智樹、大澤崇人、廣井孝弘、松岡萌、尾崎正伸
  • Organizer: 日本惑星科学会秋季講演会2014
  • Place of Presentation: 東北大学片平キャンパスさくらホール(仙台)
  • Year and Date: 2014-09-24 – 2014-09-26
• [Presentation] 加熱実験生成物の鉱物学的・酸素同位体的変化に基づく加熱脱水炭素質隕石形成過程への示唆 (2014)
  • Author(s): 中藤亜衣子、アン インスー、中村智樹、チャン クウィ-二-、ゾレンスキー マイク、リージョンイク
  • Organizer: 日本惑星科学会秋季講演会2014
  • Place of Presentation: 東北大学片平キャンパスさくらホール(仙台)
  • Year and Date: 2014-09-24 – 2014-09-26
• [Presentation] はやぶさ２搭載中間赤外カメラによる隕石の測定 (2014)
  • Author(s): 荒井武彦、中村智樹、田中智、岡田達明、出村裕英、小川圭子、坂谷尚哉、堀川大和、ＴＩＲチーム
  • Organizer: 日本惑星科学会秋季講演会2014
  • Place of Presentation: 東北大学片平キャンパスさくらホール(仙台)
  • Year and Date: 2014-09-24 – 2014-09-26
• [Presentation] Sub-kmサイズ地球近傍小惑星2011 XA3の高速自転II (2014)
  • Author(s): 浦川聖太郎、大塚勝仁、阿部新助、伊藤孝士、中村智樹
  • Organizer: 日本惑星科学会秋季講演会2014
  • Place of Presentation: 東北大学片平キャンパスさくらホール(仙台)
  • Year and Date: 2014-09-24 – 2014-09-26
• [Presentation] はやぶさ２近赤外分光計による含水および脱水炭素質隕石の反射スペクトル測定 (2014)
  • Author(s): 中村智樹、岩田隆浩、北里宏平、安部正真、大澤崇人、松岡萌、仲内悠祐、荒井武彦、小松睦美、廣井孝弘、今栄直也、山口亮、小島秀康
  • Organizer: 日本惑星科学会秋季講演会2014
  • Place of Presentation: 東北大学片平キャンパスさくらホール(仙台)
  • Year and Date: 2014-09-24 – 2014-09-26
• [Presentation] 炭素質隕石へのパルスレーザー照射によるC型小惑星における宇宙風化作用再現実験 (2014)
  • Author(s): 松岡萌、中村智樹、木村勇気、廣井孝弘、中村良介、奥村聡、佐々木晶
  • Organizer: 日本惑星科学会秋季講演会2014
  • Place of Presentation: 東北大学片平キャンパスさくらホール(仙台)
  • Year and Date: 2014-09-24 – 2014-09-26
• [Presentation] タギシュレイク隕石中に見られるフランボイダルマグネタイトの形成過程 (2014)
  • Author(s): 木村勇気、佐藤岳志、中村智樹、中村教博、野澤純、塚本勝男、山本和生
  • Organizer: 日本惑星科学会秋季講演会2014
  • Place of Presentation: 東北大学片平キャンパスさくらホール(仙台)
  • Year and Date: 2014-09-24 – 2014-09-26
• [Presentation] CV3炭素質コンドライト隕石母天体の集積時期と形成進化過程 (2014)
  • Author(s): 城後香里、中村智樹、伊藤元雄、脇田茂、Zolotov Mikhail、Messenger Scott
  • Organizer: 日本惑星科学会秋季講演会2014
  • Place of Presentation: 東北大学片平キャンパスさくらホール(仙台)
  • Year and Date: 2014-09-24 – 2014-09-26
• [Presentation] CVコンドライト隕石の水質変成と熱変成 (2014)
  • Author(s): 小松睦美、荒井朋子、山本彩、三河内岳、中村智樹、廣井孝弘、北里宏平
  • Organizer: 日本惑星科学会秋季講演会2014
  • Place of Presentation: 東北大学片平キャンパスさくらホール(仙台)
  • Year and Date: 2014-09-24 – 2014-09-26
• [Presentation] The Unique Differentiated Meteorite NWA7325: Highly Reduced, Stark Affinities to E-Chondrites and Unknown Pasrental Planet (2014)
  • Author(s): A. El Goresy, T. Nakamura, M. Miyahara, E. Ohtani, Ph. Gil-let, K. Jogo, M.Yamanobe and H. Ishida
  • Organizer: 77th Annual Meeting of the Meteoritical Society
  • Place of Presentation: Casablanca (Morocco)
  • Year and Date: 2014-09-08 – 2014-09-13
• [Presentation] Mineralogical and Chemical Study of Micrometeorites Recovered from the Antarctic Surface Snow (2014)
  • Author(s): T. Hirowatari, T. Nakamura, K. Tazawa, Y. Kimura, A. Insu, J. I. Lee
  • Organizer: 77th Annual Meeting of the Meteoritical Society
  • Place of Presentation: Casablanca (Morocco)
  • Year and Date: 2014-09-08 – 2014-09-13
• [Presentation] Surface Micromorphologies of Regolith Particles from Asteroid Itokawa and Its Implicaition to Space Weathering (2014)
  • Author(s): T. Matsumoto, A. Tsuchiyama, A. Miyake, T. Noguchi, T. Nakamura, M. Nakamura, J. Matsuno, A. Shimada, K. Uesugi, T. Nakano
  • Organizer: 77th Annual Meeting of the Meteoritical Society
  • Place of Presentation: Casablanca (Morocco)
  • Year and Date: 2014-09-08 – 2014-09-13
• [Presentation] Performances of Flight Model of NIRS3: the Near Infrared Spectrometer on Hayabusa-2 (2014)
  • Author(s): T. Iwata, K. Kitazato, M. Abe, T. Arai, Y. Nakauchi, T. Nakamura, T. Hiroi, M. Matsuoka, S. Matsuura, M. Ozaki, S. Watanabe, and NIRS3 Mission Group
  • Organizer: AOGS 11th Annual Meeting（Asia Oceania Geosciences Society）
  • Place of Presentation: Hokkaido (Japan)
  • Year and Date: 2014-07-28 – 2014-08-01
• [Presentation] Thermal history of the parent bodies of asteroid Itokawa (2014)
  • Author(s): S. Wakita, T. Nakamura, T. Ikeda, H. Yurimoto
  • Organizer: AOGS 11th Annual Meeting（Asia Oceania Geosciences Society）
  • Place of Presentation: Hokkaido (Japan)
  • Year and Date: 2014-07-28 – 2014-08-01
• [Presentation] Relationship of organics, minerals, and water in ice-rock small body recorded in an ultracarbonaceous Antarctic micrometeorite (2014)
  • Author(s): H. Yabuta, T. Noguchi, S. Itoh, T. Nakamura, S. Tsujimoto, N. Sakamoto, M. Hashiguchi, K. Abe, A. L. David Kilcoyne, A. Okubo, S. Tachibana, R. Okazaki, K. Terada, M. Ebihara, H. Nagahara
  • Organizer: Origins 2014 International Conference
  • Place of Presentation: Nara (Japan)
  • Year and Date: 2014-07-06 – 2014-07-11
• [Presentation] Fast Rotation of Near-Earth Object 2011 XA3 (2014)
  • Author(s): S. Urakawa, K. Ohtsuka, S. Abe, T. Ito, and T. Nakamura
  • Organizer: Asteroids, Comets, Meteors 2014
  • Place of Presentation: Helsinki (Finland)
  • Year and Date: 2014-06-30 – 2014-07-04
• [Presentation] Thermal History of the Parent Asteroid of Itokawa (2014)
  • Author(s): T. Nakamura, S. Wakita
  • Organizer: Goldschmidt2014
  • Place of Presentation: Sacramento (USA)
  • Year and Date: 2014-06-08 – 2014-06-13
• [Presentation] Reproduction of Space Weathering of C-Type Asteroids by Laser Heating Experiments of Murchison CM2 Chondrite (2014)
  • Author(s): M. Matsuoka, T. Nakamura, Y. Kimura, T. Hiroi, R. Nakamura, S. Okumura, S. Sasaki
  • Organizer: Goldschmidt2014
  • Place of Presentation: Sacramento (USA)
  • Year and Date: 2014-06-08 – 2014-06-13
• [Presentation] 小惑星イトカワから回収したレゴリス粒子の表面微細構造観察 (2014)
  • Author(s): 松本徹、土`山明、三宅亮、野口高明、中村智樹、中村美千彦、松野淳也、島田玲、上杉健太郎、中野司
  • Organizer: 日本顕微鏡学会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ(千葉)
  • Year and Date: 2014-05-11 – 2014-05-13
• [Presentation] はやぶさ２搭載近赤外分光計 NIRS3 のフライトモデル性能 (2014)
  • Author(s): 岩田 隆浩、北里 宏平、安部 正真、荒井 武彦、仲内 悠祐、中村 智樹、廣井 孝弘、松岡 萌、松浦 周二、尾崎正伸、渡邊 誠一郎
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合 連合大会 2014年大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜 会議センター（横浜）
  • Year and Date: 2014-04-28 – 2014-05-02
• [Presentation] ISS/JEM 曝露部利用実験たんぽぽ：宇宙塵捕集計画と地上実験 (2014)
  • Author(s): 薮田ひかる、 緒方雄一朗、 奥平恭子、 小林憲正、 三田肇、 中嶋悟、 脇太郎、 池本夕佳、 長谷川直、 田端誠、 横堀伸一、 今井栄一、 河口優子、 杉野朋弘、 浜瀬健司、 福島和彦、 青木弾、 野口高明、 土山明、 中村智樹、 伊藤元雄、 三河内岳、 矢野創、 山岸明彦、 たんぽぽワーキンググループ
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合 連合大会 2014年大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜 会議センター（横浜）
  • Year and Date: 2014-04-28 – 2014-05-02
• [Presentation] 電子線ホログラフィーによるフランボイダルマグネタイトの磁場構造と生成過程の解明 (2014)
  • Author(s): 木村 勇気、佐藤 岳志、中村 智樹、中村 教博、野澤 純、塚本 勝男、山本 和生
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合 連合大会 2014年大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜 会議センター（横浜）
  • Year and Date: 2014-04-28 – 2014-05-02
• [Presentation] イトカワレゴリス粒子の３次元構造：月レゴリス粒子との比較 (2014)
  • Author(s): 土山明、松島亘志、松本徹、中野司、松野淳也、島田玲、 上杉健太朗、竹内晃久、鈴木芳生、大竹真紀子、中村智樹、上椙真之、矢田達、西泉邦彦
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合 連合大会 2014年大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜 会議センター（横浜）
  • Year and Date: 2014-04-28 – 2014-05-02
• [Presentation] 小惑星イトカワのレゴリス粒子の表面微細構造から考察するレゴリスの宇宙風化過程 (2014)
  • Author(s): 松本徹、土山明、三宅亮、野口高明、中村智樹、中村美千彦、松野淳也、島田玲、上杉健太朗、中野司
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合 連合大会 2014年大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜 会議センター（横浜）
  • Year and Date: 2014-04-28 – 2014-05-02