惑星物質の進化過程解明のための局所同位体化学的アプローチ

• 研究課題/領域番号: 11J08649
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 国内
• 研究分野: 地球宇宙化学
• 研究機関: 東京大学 (2012-2013); 国立極地研究所 (2011)
• 研究代表者: 羽場 麻希子 (2012-2013) 東京大学, 大学院理学系研究科, 特別研究員(PD); 菊池 麻希子 (2011) 国立極地研究所, 研究教育系, 特別研究員(PD)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円); 2013年度: 800千円 (直接経費: 800千円); 2012年度: 800千円 (直接経費: 800千円); 2011年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
• キーワード: ジルコン / メソシデライト / 希土類元素 / U-Pb年代 / 玄武岩質ユークライト / 分化隕石 / ユークライト / 高感度高分解能イオンマイクロプローブ

研究概要

本研究ではメソシデライト(Estherville隕石)中のジルコンの電子プローブマイクロアナライザ(EPMA)を用いた主要元素の定量分析、高感度高分解能イオンマイクロプロープ(SHRIMP)を用いた希土類元素(REE)定量分析およびU-Pb年代分析を行い、ジルコンの母天体における形成過程を解明することを試みた。
Esthervine中からは小惑星起源隕石中で最大のジルコン(300μm×100μm)が見つかった。まず、反射電子像とカソードルミネッセンス(CL)像から、ジルコン内の直径50μm程度の領域がウランやトリウム、REEに濃集している可能性が示された。SHRIMPを用いたREEおよびウラン定量分析からは、これらの元素の濃集が示唆された領域でREEおよびウラン濃度がユークライト中のジルコンの濃度と良く一致していることが示された。それ以外の領域では、REEやウランはともに非常に濃度が低いことが確認された。周辺に存在する鉱物学的観察と併せて考えると、このジルコンは元々存在していたジルコン(REEおよびウラン濃集域に相当する部分)が還元的環境下において、周辺鉱物の部分溶融によって吐き出されたZrやSiをソースとして過成長を起こしたと考えられる。メソシデライト中に玄武岩質ユークライトと非常に良く似たREEおよびウラン濃度を持つジルコンが存在することは、ユークライトとメソシデライトの母天体が同一もしくは非常に類似した進化を遂げた小惑星であることを示唆している。U-Pb年代分析による形成年代は約45.2億年であり、これまで定まっていなかったメソシデライト母天体におけるメタルーシリケイト混合イベントの年代に対応すると考えられる。今後、各種メソシデライト中のジルコンを系統的に年代分析することにより、メソシデライト母天体の進化過程が明らかになると予想される。

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

研究成果

• [雑誌論文] Major and trace elements of zircons from basaltic eucrites : Implications for the formation of zircons on the eucrite parent body (2014)
  • 著者名/発表者名: Makiko K. Haba, Akira Yamaguchi, Kenji Horie, and Hiroshi Hidaka
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 巻: 387 ページ: 10-21
  • DOI: 10.1016/j.epsl.2013.11.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chelyabinsk Airburst, Damage Assessment, Meteorite Recovery, and Characterization (2013)
  • 著者名/発表者名: Olga P. Popoval, Peter Jenniskens, Vacheslav Emel' yanenko, Anna Kartashova, Eugeny Biryukov, Sergey Khaibrakhmanov, Valery Shuvalov, Yurij Rybnov, Alexandr Dudorov, Victor I. Grokhovsky, Dmitry D. Badyukov, Qing-Zhu Yin, Peter S. Gural, Jim Albers, Mikael Granvik, Laslo G. Evers, Jacob Kuiper, Vladimir Kharlamov, Andrey Solovyov, Makiko K. Haba, 他39名.
  • 雑誌名: Science 巻: 342 号: 6162 ページ: 1069-1073
  • DOI: 10.1126/science.1242642
  • 査読あり
• [雑誌論文] 福島第一原発事故 : 再臨界の可能性は ? -オクロ天然原子炉の教訓 (2012)
  • 著者名/発表者名: 羽場麻希予, 小嶋稔
  • 雑誌名: 科学 巻: 82 ページ: 1343-1346
• [学会発表] Noble gases in the Chelyabinsk meteorite (2014)
  • 著者名/発表者名: Makiko K. Haba, Hirochika Sumino, keisuke Nagao, Takashi Mikouchi, Mutsumi Komatsu, and Michael E. Zolensky
  • 学会等名: The 45th Lunar and Planetary Science Conference
  • 発表場所: テキサス(アメリカ)
  • 年月日: 2014-03-20
• [学会発表] Trapped noble gases in thirteen ureilites from Antarctica (2014)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Nagao, Makiko K. Haba, Jisun Park, and Gregory F. Herzog
  • 学会等名: The 45th Lunar and Planetary Science Conference
  • 発表場所: テキサス(アメリカ)
  • 年月日: 2014-03-20
• [学会発表] Exposure ages of ureilites : radionuclides and noble gases (2014)
  • 著者名/発表者名: Jisun Park, Gregory F. Herzog, Makiko K. Haba, and Keisuke Nagao
  • 学会等名: The 45th Lunar and Planetary Science Conference
  • 発表場所: テキサス(アメリカ)
  • 年月日: 2014-03-20
• [学会発表] Mineralogical variation of Chelyabinsk with depth from the surface of the meteoroid (2014)
  • 著者名/発表者名: Saori Yoshida, Takashi Mikouchi, Keisuke Nagao, Makiko K. Haba, Hikari Hasegawa, Mutsumi Komatsu, and Michael E. Zolensky
  • 学会等名: The 45th Lunar and Planetary Science Conference
  • 発表場所: テキサス(アメリカ)
  • 年月日: 2014-03-20
• [学会発表] 原爆瓦の希ガス同位体組成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 羽場麻希子, 長尾敬介, 遠山知亜紀, 村松康行, 坂口綾, 日高洋
  • 学会等名: 2013年度質量分析学会同位体比部会
  • 発表場所: 広島大学(広島県東広島市)
  • 年月日: 2013-12-06
• [学会発表] メソシデライト中ジルコンの局所同位体化学的研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 羽場麻希子, 山口亮, 鍵裕之, 長尾敬介, 日高洋
  • 学会等名: 日本地球化学会年会第60回年会
  • 発表場所: 筑波大学(茨城県つくば市)
  • 年月日: 2013-09-11
• [学会発表] U-Pb chronology and REE geochemistry of large zircons in Estherville mesosiderite (2013)
  • 著者名/発表者名: Makiko K. Haba, Akira Yamaguchi, Hiroyuki Kagi, Keisuke Nagao, and Hiroshi Hidaka
  • 学会等名: Goldschmidt Conference
  • 発表場所: フィレンツェ(イタリア)
  • 年月日: 2013-08-30
• [学会発表] Formation Processes of Zircons in Basaltic Eucrites : Evidence from Zr/Hf Ratios and REE Abundances (2013)
  • 著者名/発表者名: M. K. Haba, A. Yamaguch, K. Horie, H. Hidaka
  • 学会等名: 44th Lunar and Planetary Science Conference
  • 発表場所: ヒューストン(アメリカ)
  • 年月日: 2013-03-19
• [学会発表] 36～40億年の形成年代を持つジルコンの希ガス同位体組成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 羽場麻希子, 長尾敬介, 飯塚毅, 山口亮, 日高洋
  • 学会等名: 2012年度同位体比部会研究会
  • 発表場所: 秋保温泉(宮城)
  • 年月日: 2012-11-22
• [学会発表] 玄武岩質ユークライト中ジルコンの形成環境の推定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 羽場麻希子, 山口亮, 堀江憲路, 日高洋
  • 学会等名: 日本地球化学会年会第59回年会
  • 発表場所: 九州大学(福岡県)
  • 年月日: 2012-09-13
• [学会発表] Noble gases in radiation-damaged zircon above the Bangombe natural fission reactor (2011)
  • 著者名/発表者名: Makiko Kikuchi, Keisuke Nagao, Ken-ichi Bajo, Hiroshi Hidaka
  • 学会等名: Japan-Korea joint meeting of Isotope-ratio Mass Spectrometry
  • 発表場所: 韓国,釜山
  • 年月日: 2011-11-23
• [学会発表] The 34th Symposium on Antarctic Meteorites, Rare earth element geochemistry in zircons from basaltic eucrites (2011)
  • 著者名/発表者名: Makiko Kikuchi, Akira Yamaguchi, Kenji Horie, Hiroshi Hidaka
  • 学会等名: The 34th Symposium on Antarctic Meteorites
  • 発表場所: 東京都立川市
  • 年月日: 2011-11-18
• [学会発表] ユークライト中ジルコンの希土類元素パターン (2011)
  • 著者名/発表者名: 菊池麻希子, 山口亮, 堀江憲路, 日高洋
  • 学会等名: 日本地球化学会年会第58回年会
  • 発表場所: 北海道札幌市
  • 年月日: 2011-09-15
• [備考] 国立極地研究所ホームページ
  • URL: http://www.nipr.ac.jp/info/notice/20140110-1.html