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Identification of cometary material in primitive meteorites based on micro-area noble gas isotope imaging

Research Project

Project/Area Number 22K20376
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section 0204:Astronomy, earth and planetary science, and related fields
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

Obase Tomoya  北海道大学, 理学研究院, 博士研究員 (40963757)

Project Period (FY) 2022-08-31 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords同位体ナノスコープ / ヘリウム / CRコンドライト / 太陽風 / 前主系列星期太陽 / 始原隕石 / 彗星塵 / 希ガス同位体
Outline of Research at the Start

近年、小惑星集積時の情報を残す始原隕石であるCRコンドライトがHeとNeに富む彗星塵に似た物質を含むことが明らかになった。ところがその物質の岩石鉱物学的特徴は不明であり、彗星物質かどうかを結論するまでには至っていない。本研究では、CRコンドライトについて同位体ナノスコープによる微小領域希ガス同位体イメージングと透過型電子顕微鏡観察を行い、HeとNeに富む物質の岩石鉱物学的特徴を明らかにする。隕石中に彗星物質が混入するためには母天体小惑星の集積前に小惑星形成領域に持ち込まれる必要があるため、本物質が彗星由来であれば原始太陽系円盤内の物質混合プロセスを制約する重要な知見となる。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we established a method to characterize the petrology and mineralogy of μm-sized materials containing large amount of He-4 by combining nm-scale isotope imaging technique and electron microscopy. Using this method, we found a He-4-rich material in the fine-grained matrix of a primitive CR chondrite. He-4 is homogeneously distributed in the 2-μm schreibersite in the material, suggesting that the schreibersite was exposed to large amounts of solar energetic particles. The He-4 distribution most likely reflects extreme solar activity during the pre-main-sequence phase.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

太陽に似た質量を持つ若い恒星の観測から、前主系列星期の太陽は現在と比べて非常に活動的であり、多量の高エネルギー粒子やX線を放出していたと推測されている。太陽活動は原始惑星系円盤や惑星大気に大きな影響を与えるため、太陽系の物質進化過程において重要である。本研究での発見は若い太陽の活発な活動の証拠であると考えられ、初期太陽系物質進化過程を理解する上で重要な成果である。

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2024 2023

All Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Presentation] CRコンドライトMIL090657中のHeに富むクラスト:前主系列星期太陽起源の高エネルギー粒子照射の証拠2024

    • Author(s)
      小長谷智哉, 馬上謙一, 松本恵, 和田壮平, 圦本尚義
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2024年大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] MIL090657隕石中のHeに富む粒子の岩石鉱物学的特徴2024

    • Author(s)
      小長谷智哉, 馬上謙一, 松本恵, 和田壮平, 圦本尚義
    • Organizer
      惑星物質科学のフロンティア研究集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Evidence for exposure to solar energetic particles from the young Sun2024

    • Author(s)
      Obase T, Bajo K, Wada S, Matsumoto M, Yurimoto H
    • Organizer
      Solar System symposium in Sapporo 2024
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] MIL090657隕石の微小領域ヘリウムイメージング2023

    • Author(s)
      小長谷智哉, 馬上謙一, 和田壮平, 圦本尚義
    • Organizer
      日本質量分析学会 同位体比部会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] イトカワレゴリス粒子表面の太陽風ヘリウム三次元分布2023

    • Author(s)
      小長谷 智哉, 馬上 謙一, 大槻 悠太, 圦本 尚義
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2023年大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report

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Published: 2022-09-01   Modified: 2025-01-30  

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