2016 Fiscal Year Annual Research Report
Hydrothermal experiments and chemical evolution model for icy bodies in the Solar system: Implications for formation of the Solar system and habitability
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26707024
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
関根 康人 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (60431897)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 太陽系天体 / 内部海 / 惑星化学 / 化学進化 / 原始太陽系円盤 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、太陽系氷天体の内部海の化学的多様性（酸化還元状態、pH）とその形成要因を明らかにすることを目的とする。これまで、土星衛星エンセラダスについて、探査機カッシーニの観測を解釈することで、内部の熱水環境の特定を行い世界をリードする研究を展開してきた (Hsu, Postberg, Sekine, et al., 2015, Nature: Sekine, et al., 2015, Nature Communications)。
当該年度では、この知見を他天体へと展開し、内部海の化学特徴の形成要因を明らかにする研究を行った。
まず、準惑星セレスの表面に存在するアンモニウムを含む層状ケイ酸塩鉱物から、内部海のpHを推定した（Sekine et al., 2016, Goldschmidt Conference; 投稿準備中）。この表面物質を説明するためには、セレスの内部海のpHが中性であることが必要であることを実験的に示した。そして、中性の海が形成するためには、原始太陽系円盤において、始原的な硫黄が酸化される現在の軌道よりも外側の低温領域 (50-100 K)でセレスが形成したことを示した。この結果は、太陽系初期に天体のダイナミックな移動があったことを示唆する。
また、冥王星の表面に見つかった赤道領域（クトゥルフ領域）に広がる褐色の有機物の起源が、衛星カロンを形成した巨大天体の衝突であることを示した (Sekine et al., 2017, Nature Astronomy)。 この研究は、内側太陽系同様、カイパーベルトにおいても巨大衝突頻繁に起新たな描像を提案するものであり、やはり初期太陽系における天体のダイナミックな移動を強く支持する。両者を統合すると、内部海の形成進化において、初期の物質移動と熱進化が極めて重要であったことが実証的に確かめられたといえる。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] Low-CO2 atmosphere on early Mars? An interpretation of manganese oxide on Gale crater by laboratory experiments2017
Author(s)
Noda, N., S. Imamura, Y. Sekine, H. Tabata, S. Uesugi, T. Murakami, Y. Takahashi
Organizer
Lunar and Planetary Science Conference 2017
Place of Presentation
Marriott Hotel and Convention Center, The Woodlands, Texas, USA
Year and Date
2017-03-20 – 2017-03-24
Int'l Joint Research
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