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微小隕石衝突による鉱物反射スペクトルの変化:宇宙風化作用と太陽系天体表層進化

研究課題

研究課題/領域番号 13440159
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 岩石・鉱物・鉱床学
研究機関東京大学

研究代表者

佐々木 晶  東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (10183823)

研究分担者 杉田 精司  東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (80313203)
永原 裕子  東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (80172550)
柴田 裕実  東京大学, 原子力研究総合センター, 助教授 (30216014)
藤原 顕  文部科学省, 宇宙科学研究所・惑星研究系, 教授 (70173482)
留岡 和重  神戸大学, 理学部, 教授 (00201658)
研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
11,400千円 (直接経費: 11,400千円)
2002年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2001年度: 9,000千円 (直接経費: 9,000千円)
キーワード宇宙風化作用 / 反射スペクトル / 小惑星 / 鉄微粒子 / パルスレーザ / 宇宙空間ダスト / 鉱物混合比 / 電子スピン共鳴 / 鉱物混合化 / MUSES-C
研究概要

本研究では天体表面における微小隕石等の衝突を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うことで微小鉄と反射スペクトル変化の関係を詳細に調べ、宇宙風化作用による天体表面物質の変化とそのメカニズムを明らかにすることを目的としている.本年度は、これまで行われていない、中間赤外領域(1.6μmから26μm)での反射スペクトル変化を測定した。本研究で購入した、フーリエ赤外分光機器、(照射実験のため)磁気軸受型真空ポンプを、使用した。
以前の測定では近赤外領域の2.5μmまでのデータしか取得されておらず、宇宙風化作用に伴う、反射率低下が中間赤外領域まで及んでいるかどうかはわかっていなかった。今回の計測では、30mJのレーザー照射スキャンを行った、かんらん石サンプルを、入射角50度、反射角50度の位置で反射スペクトルを計測した。その結果、中間赤外領域でも1回照射後に20-30%の反射率減少が見られることがわかる。特に、10μm付近のかんらん石の反射率の高いピークが、大きく減少することが明らかとなった。複数回数(5回、10回)の照射サンプルでは、赤外の反射率低下はあまり大きくない。これは、可視・近赤外領域とは異なる結果である。
宇宙風化作用の根本的原因と考えられている微小鉄について調べるために、電子スピン共鳴(ESR)測定を行った。また、ESR測定では、かんらん石試料および輝石試料について風化度があがるほど微小鉄の量が増加していることが初めて明らかにした。しかし、輝石試料では微小鉄量に関して飽和する効果が見られることもわかった。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (20件)

  • [文献書誌] S.Sasaki, E.Kurahashi: "Space weathering on Mercury"Adv. Space Res.. (in press). (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Kurahashi, C.Yamanaka, K.Nakamura, S.Sasaki: "Laboratory simulation of space weathering : ESR measurements of nanophase metallic iron in laser-irradiated materials"Earth, Planets and Space. 54. e5-e8 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Sasaki, T.Hiroi, K.Nakamura, Y.Hamabe, E.Kurahashi, M.Yamada: "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)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 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 Interplantary Dust Flux"Proceedings of IAU Colloquim 181 "Dust in the Solar System and Other Planetary Systems". 320-323 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Sasaki, K.Nakamura, Y.Hamabe, E.Kurahashi, T.Hiroi: "Production of iron nanopharticles by laser irradiation in a simulation of lunar-like space weathering"Nature. 410. 555-557 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Shibata, et al.: "Microparticle acceleration by a Van de Graaff accelerator and application to space and material sciences"Radiation Physics and Chemistry. 60. 277-282 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Sasaki, and E. Kurahashi: "Space weathering on Mercury"Adv. Space Res.. in press. (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E. Kurahashi, C. Yamanaka, K. Nakamura, and S. Sasaki: "Laboratory simulation of space weathering : ESR measurements of nanophase metallic iron in laser-irradiated materials"Earth Planets Space. 54. e5-e8 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Sasaki, T. Hiroi, K. Nakamura, Y. Hamabe, E. Kurahashi, M. Yamada.: "Simulation of space weathering by nanosecond pulse laser heating : dependence on minearal composition, weathering trend of asteroids and discovery of nanophase iron particles"Adv. Space Res.. 29. 783-788 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 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. 320-323 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Sasaki, K. Nakamura, Y. Hamabe, E. Kurahashi, and T. Hiroi: "Production of iron nanopharticles by laser irradiation in a simulation of lunar-like space weathering"Nature. 410. 555-557

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shitaba, H. , et al: "Micro-particle acceleration by a Vande Graaff accelerator and application to space and material sciences"Radiation Phys. Ghem.. 60. 277-282 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] B.Kurahashi, C.Yamanaka, K.Nakamura, S.Sasaki: "Laboratory simulation of space weathering : ESR measurements of nanophase metallic iron in laser-irradiated materials"Earth, Planets and Space. 54. e5-e8 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] S.Sasaki, T.Hiroi, K.Nakamura, Y.Hamabe, B.Kurahashi, M.Yamada: "Simulation of space weathering by nanosecond pulse laser heating : dependence on minearal composition, weathering trend of asteroids and discovery of nanophase iron particles"Adv.Space Res.. 29. 783-788 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] S.Sasaki, K.Nakamura, Y.Hamabe, E.Kurahashi, T.Hiroi: "Production of iron nanopharticles by laser irradiation in a simulation of lunarlike space weathering"Nature. 410. 555-557 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Shitaba, et al.: "Micro-particle acceleration by a Van de Graaff accelerator and application to space and material sciences"Radiation Physics and Chemistry. 60. 277-282 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] S.Sasaki: "Production of iron nanopharticles by laser irradiation in a simulation of lunar-like space weathering"Nature. 410. 555-557 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Shitaba: "Micro-particle acceleration by a Van de Graaff accelerator and application to space and material sciences"Radiation Physics and Chemistry. 60. 277-282 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hiroi: "Importance of Space Weathering Simulation Products in Compositional Modeling of Asteroids : 349 Dembowska and 446 Aeternitas as Examples"Meteoritics and Planetary Science. 36. 1587-1596 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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