原始惑星系円盤の雪線より内側の領域における固体微粒子の形成進化過程の解明

• 研究課題/領域番号: 12J05870
• 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: 東北大学
• 研究代表者: 石田 初美 東北大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円); 2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
• キーワード: CV3炭素質コンドライト / コンドリュール / 酸素同位体 / 原始惑星系円盤 / 雪線

研究実績の概要

本研究では、太陽系誕生時の姿である原始惑星系円盤内でも特に雪線領域に着目し、円盤内に存在している固体微粒子の形成進化プロセスや星雲環境の推定を行うことを目的に研究を行ってきた。原始惑星系円盤の情報を調べるためには、母天体集積後、熱や水などの二次的な変成の程度が極めて低い始原的な隕石を研究対象とする必要がある。そのため、未だ詳細研究が行われていない南極隕石6試料を岩石鉱物学的観点から詳細に調べ、隕石母天体上における変成の程度が極めて低い始原的な隕石を特定した（以下、始原隕石と記載）。始原隕石は、太陽系最古の物質である難揮発性包有物(Ca, Al-rich inclusion: CAI)、原始惑星系円盤内で何らかの高温プロセスを経て形成されたコンドリュール、サブミクロンからミクロンサイズの微細な鉱物から成るマトリックスから構成されている。本研究では、これらの中でも特にコンドリュールに着目し、酸素同位体分析と短寿命放射性核種26Alを用いた年代分析の結果を総合的に捉えることで、（１）雪線領域におけるコンドリュールの形成進化（２）雪線領域における原始惑星系円盤の星雲環境（３）隕石母天体上での初期進化過程という三つの項目に着目して研究を行った。（１）と（２）に関しては、対象とした始原隕石中のコンドリュールの形成年代は、組成や組織によらず、CAI形成後200～300万年後であることを明らかにした。また、各々のコンドリュールは酸化還元状態が異なる二つのリザーバー下で形成されたことがわかった。（３）に関しては、始原隕石の隕石母天体上では、表層物質と表層から十数km深さに存在していた物質が混ざり合うような角礫岩化が生じていたことが明らかとなった。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Crystallization temperature determination of Itokawa particles by plagioclase thermometry with X-ray diffraction data obtained by a high-resolution synchrotron Gandlfi camera (2014)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., Nakamura, T., Noguchi, T., Nakato, A., Ishida. H., Yada, T., Shirai, K., Fujiwara, A., Ishibashi, Y., Abe, M., Okada, T., Ueno, M., Mukai, T.
  • 雑誌名: Meteoritics & Planetary Science 巻: 49 号: 2 ページ: 237-244
  • DOI: 10.1111/maps.12215
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mineral chemistry of MUSES-C Regio inferred from analysis of dust particles collected from the first-and second-touchdown sites on aster oid Itokawa (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, T., Nakato, A., Ishida, H., Wakita, S., Noguchi, T., M. E. Zolensky., Tanaka, M., Kimura, M., Tsuchiyama A., Ogami, T., Hashimoto, T., Konno, M., Uesugi, M., Yada, T., Shirai, K., Fujimura, A., Okazaki, R., S. A. Sandford., Ishibashi, Y., Abe, M., et al.
  • 雑誌名: Meteoritics & Planetary Science 巻: 49 号: 2 ページ: 215-227
  • DOI: 10.1111/maps.12247
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diverse mineralogical and oxygen isotopic signatures recorded in CV3 carbonaceo us chondrites. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hatsumi Ishida, Tomoki Nakamura, Hitoshi Miura, Yuki Kakazu
  • 雑誌名: Polar Science 巻: Volume 6 ページ: 252-262
  • 査読あり
• [学会発表] Oxygen isotopic compositions of chondrules from the primitive chondrite RBT 04143 (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Ishida, S. Itoh, H. Yurimoto, T. Nakamura
  • 学会等名: The 45^<th> Lunar and Planetary Science Conference
  • 発表場所: The Woodlands, Texas, USA
  • 年月日: 2014-03-18
• [学会発表] Diverse formation process of CV3 carbonaceous chondrites inferred from mineralogical and oxygen isotonic signatures. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hatsumi Ishida
  • 学会等名: G-COE SYMPOSIUM 2012
  • 発表場所: Sendai City War Reconstruction Memorial Hall in Sendai
  • 年月日: 2012-09-27