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宇宙風化作用シミュレーション実験による天体表面の光学的および物質的変化の解明

Research Project

Project/Area Number 02J08439
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Petrology/Mineralogy/Science of ore deposit
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

倉橋 映里香  東京大学, 大学院・理学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2002 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2002: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords宇宙風化作用 / 反射スペクトル / 炭素質コンドライト / 普通コンドライト / 水星 / ナノメートルサイズ微小金属鉄 / 電子スピン共鳴 / レーザー照射 / かんらん石 / 輝石
Research Abstract

小惑星は太陽系初期の環境に関する情報を保持しており、太陽系の起源と進化を解明する上で大変重要な存在である.一般に、隕石の母天体は小惑星であると考えられている.なかでもS型小惑星は普通コンドライトの母天体であると考えられている.しかし、両者の反射スペクトルを比較すると、S型小惑星のスペクトルは反射率低下・吸収帯浅化・スペクトルの赤化を示す.この原因として、星間塵や微小隕石等が衝突することにより、天体表面が光学的に変化する宇宙風化作用が挙げられる.
宇宙風化作用のメカニズムを解明するために、微小隕石等の衝突をナノ秒パルスレーザー照射で再現したシミュレーション実験を行った.その結果,スペクトル変化の原因は粒子表面に生成したナノメートルサイズの微小金属鉄であることが明らかになった.また,地球上に存在する鉱物の他に,普通コンドライト(Moorabie(L3)、Allegan(H5))において実際にスペクトルの反射率低下・吸収帯浅化・スペクトルの赤化が生じることが確認された.炭素質コンドライト(Allende CV3)においても反射スペクトルが変化することが明らかになった.
加えて,水星表面における宇宙風化作用の効果に対する応用を行った.水星表面には鉄が少なく,斜長石が多く分布していることが観測から明らかになっている.しかしながら,周囲に存在するかんらん石や輝石が隕石衝突により加熱を受けた結果,月ソイルで観察されたものと同様に,斜長石の粒子をとりまくようにナノ微小鉄が存在する可能性がある.水星探査機(メッセンジャー等)による観測結果を期待するところである.

Report

(3 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • 2002 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2005 2004 Other

All Journal Article (3 results) Publications (7 results)

  • [Journal Article] Space weathering on Mercury2005

    • Author(s)
      S.Sasaki, E.Kurahashi
    • Journal Title

      Advances in Space Research 33

      Pages: 2152-2155

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Change of Asteroid Reflectance Spectra by Space Weathering : Pulse Laser Irradiation on Meteorite Samples2004

    • Author(s)
      S.Sasaki, Y.Ueda, E.Kurahashi, M.Lorffler, T.Hiroi
    • Journal Title

      35^<th> Lunar and Planetary Science Conference

      Pages: 1538-1538

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Impacts of Ions and Micrometeorites on Mineral Surfaces : Reflectance and Chemical Changes Found in Ordinary Chondrites2004

    • Author(s)
      M.J.Loeffler, C.A.Dukes, R.A.Baragiola, S.Sasaki, E.Kurahashi, U.Ueda, L.A.McFadden
    • Journal Title

      35^<th> Lunar and Planetary Science Conference

      Pages: 2049-2049

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] Kurahashi, E., Yamanaka, C., Nakamura, K., Sasaki, S.: "Laboratory Simulation of Space Weathering : ESR Measurements of Nanophase Metallic Iron in Laser-irradiated Olivine and Pyroxene Samples"34th Annual Lunar and Planetary Science Conference. 1499 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] S.Sasaki, E.Kurahashi, C.Yamanaka, K.Nakamura: "Laboratory simulation of space weathering : Changes of optical properties and TEM/ESR confirmation of nanophase metallic iron"Advances in Space Research. 31. 2537-2542 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Sho Sasaki, Yuji Ueda, Erika Kurahashi, Mark Loeffler, Takahiro Hiroi: "Space weathering simulation of surface alteration of asteroids : Pulse-laser irradiation on meteorite samples"36^<th> ISAS Lunar and Planetary Symposium. 125-128 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] S.Sasaki, E.Kurahashi: "Space weathering on Mercury"Advances in Space Research. 印刷中. (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Erika Kurahashi, Chihiro Yamanaka, Keiko Nakamura, Sho Sasaki: "Laboratory simulation of space weathering : ESR measurements of nanophase metallic iron in laser-irradiated materials"Earth, Planets and Space. 54. e5-e7 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] Sasaki, S., Hiroi, T., Nakamura, K., Hamabe, Y., Kurahashi, E., Yamada, M.: "Simulation of space weathering by nanosecond pulse laser heating : Dependence on mineral composition, weathering trend of asteroids and discovery of nanophase iron particles"Adv. Space Res.. 29. 783-788 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] S.Sasaki, T.Hiroi, K.Nakamura, Y.Hamabe, E.Kurahashi, M.Yamada: "Space Weathering : Spectral Change and Formation of Nanophase Iron Due to Pulse Laser Irradiation Simulating Impact heating of Interplanetary Dust Flux"Proceedings of IAU Colloquim 181 "Dust in the Solar System and Other Planetary Systems". 320-323 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report

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Published: 2002-04-01   Modified: 2024-03-26  

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