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2014 Fiscal Year Research-status Report

火星の海および表層氷の進化史:火星隕石の地球化学的解析からの制約

Research Project

Project/Area Number 26800272
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

臼井 寛裕  東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (60636471)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Keywords火星 / 水 / 水素同位体 / 火星隕石
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、45億年から近過去(<2 Ma)までの様々な時代情報を保持する火星隕石に含まれる水の水素同位体比を求め、得られた水素同位体比の時代変化から火星の表層水の総量および状態(液体水・氷・水蒸気)の変遷を明らかにすることを目的とする。
研究計画1:平成26年度においては,41億年の形成年代を持つ火星隕石(ALH 84001)に含まれる炭酸塩の解析を行った。鉱物・岩石記載および主成分元素組成の同定は,走査型電子顕微鏡(Hitachi S-3400N,東工大)を用いた。二次イオン質量分析計(Cameca NanoSims 50L,カーネギー研究所)を用いた水素同位体分析に関しては,平成27年度前期に予定している。水素同位体分析に先立ち,本年度は炭酸塩の炭素・酸素同位体を行った。
研究計画2:火星隕石から得られた水素同位体データを入力パラメターとする水散逸モデルを用い,表層水の総量の変遷を見積もった。結果,火星の初期水量の半分以上が火星誕生後4億年間で宇宙空間へ流出したことを明らかにした。
研究計画3:表層水に加え,地下氷を考慮に入れた水散逸モデルを構築した。結果,現在確認されている量を遥かに上回る大量の氷が火星の地下に存在する可能性を示した。
業績:本科学研究費に関連した平成26年度の研究実績として,査読付き原著論文3本(Usui et al. 2015, Kurokawa et al. 2014, Usui and Miyamoto, 2014),2つの招待講演を含む5回の学会発表を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

隕石試料の配分や機器分析にトラブルがなく,また連携研究者の精力的な協力もあり,当初の計画通り研究目的が達成された。

Strategy for Future Research Activity

昨年度に分析が終了しなかった,炭酸塩の水素同位体比分析をH27年度の前半に行い,後半はデータ解析および論文の執筆を行う。現状,研究計画の変更はない。

  • Research Products

    (15 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 6 results) Remarks (4 results)

  • [Journal Article] Meteoritic evidence for a previously unrecognized hydrogen reservoir on Mars2015

    • Author(s)
      Usui, T., Alexander, C.M.O'D., Wang J., Simon, J.I. and Jones, J.H.
    • Journal Title

      Earth and Planetary Science Letters

      Volume: 410 Pages: 140-151

    • DOI

      doi:10.1016/j.epsl.2014.11.022

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Evolution of Water Reservoirs on Mars: Constraints from Hydrogen Isotopes in Martian Meteorites2014

    • Author(s)
      Kurokawa, H., M. Sato, M. Ushioda, T. Matsuyama, R. Moriwaki, J. M. Dohm, and T. Usui
    • Journal Title

      Earth and Planetary Science Letters

      Volume: 394 Pages: 179-185

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2014.03.027

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 次世代火星探査計画に向けて:探査史および将来探査計画2014

    • Author(s)
      臼井寛裕, 宮本英昭
    • Journal Title

      地球化学

      Volume: 48 Pages: 221-230

    • DOI

      10.14934/chikyukagaku.48.221

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Evidence from Hydrogen Isotopes in Meteorites for a Subsurface Hydrogen Reservoir on Mars2015

    • Author(s)
      Usui, T., Alexander, C.M.O'D., Wang J., Simon, J.I. and Jones, J.H.
    • Organizer
      25th Goldschmidt Conference
    • Place of Presentation
      Plague, Czech Republic
    • Year and Date
      2015-08-16 – 2015-08-21
    • Invited
  • [Presentation] Hydrogen Isotopes Record the History of the Martian Hydrosphere and Atmosphere2015

    • Author(s)
      Usui, T., J. I. Simon., J. H. Jones, H. Kurokawa, M. Sato, C. M. O'D. Alexander, J. Wang
    • Organizer
      46th Lunar and Planetary Science Conference
    • Place of Presentation
      Houston, USA
    • Year and Date
      2015-03-16 – 2015-03-20
    • Invited
  • [Presentation] Escape of Early Martian Atmosphere and Hydrosphere: Constraints from Isotopic Compositions2015

    • Author(s)
      Kurokawa, H., K. Kurosawa, T. Usui
    • Organizer
      46th Lunar and Planetary Science Conference
    • Place of Presentation
      Houston, USA
    • Year and Date
      2015-03-16 – 2015-03-20
    • Invited
  • [Presentation] 火星の水の起源と歴史2015

    • Author(s)
      臼井寛裕
    • Organizer
      火星科学研究会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2015-01-16 – 2015-01-17
    • Invited
  • [Presentation] 太陽系形成過程の理解のための火星の重要性2015

    • Author(s)
      黒川宏之, 小林浩, 臼井寛裕
    • Organizer
      火星科学研究会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2015-01-16 – 2015-01-17
    • Invited
  • [Presentation] 隕石重爆撃期における大気散逸による火星大気と表層水の進化2014

    • Author(s)
      黒川宏之, 黒澤耕介, 臼井寛裕
    • Organizer
      日本惑星科学会 2014年度秋季講演会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2014-09-24 – 2014-09-26
  • [Presentation] Evolution of Surface Water Reservoirs on Mars: Constraints from Hydrogen Isotopes in Martian Meteorites2014

    • Author(s)
      Usui, T., H. Kurokawa, and M. Sato
    • Organizer
      24th Goldschmidt Conference
    • Place of Presentation
      Sacramento, USA
    • Year and Date
      2014-06-08 – 2014-06-13
  • [Presentation] Hydrogen Isotope Ratio and Thickness of Martian Ground Ice: Implication from Multi-Water-Reservoir Model2014

    • Author(s)
      Kurokawa, H., T. Usui, M. Demura, and M. Sato
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2014-04-28 – 2014-05-02
    • Invited
  • [Remarks] Mars Science Team of Tokyo Tech

    • URL

      https://sites.google.com/site/marssciencet3/

  • [Remarks] 火星に新しい水素の貯蔵庫を発見 ―火星の海はどこへ消えたのか?―

    • URL

      http://www.titech.ac.jp/news/2014/029417.html

  • [Remarks] 火星の水が失われた歴史を解明-地球と火星の運命はいつどのように分かれたのか

    • URL

      http://www.titech.ac.jp/news/2014/027470.html

  • [Remarks] 火星の水が失われた歴史を解明

    • URL

      http://www.nagoya-u.ac.jp/about-nu/public-relations/researchinfo/upload_images/20140415_sci.pdf

URL: 

Published: 2016-06-01  

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