星間塵表面における重水素濃縮機構

• 研究課題/領域番号: 16036201
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 渡部 直樹 北海道大学, 低温科学研究所, 助手 (50271531)
• 研究分担者: 香内 晃 北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (60161866)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円); 2005年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円); 2004年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
• キーワード: 星間塵 / 表面反応 / 重水素濃集

研究概要

本研究では,これまで全く情報の無かった星間塵表面における星間分子の重水素濃集過程を実験的に調べることを目的としている.本年度は以下のことを明らかにした.
ホルムアルデヒド(H_2CO)における重水素濃集過程を調べるために,10KのH_2O氷(疑似星間塵表面)上でCO+DおよびH_2CO+D,D_2CO+Hの表面反応を定性的に調べた.その結果,すべての反応で重水素(D)原子を含む重水素体ホルムアルデヒドが生成された.実験条件から推測すると,これらの反応はすべて宇宙空間で起こりうることが解った.大雑把な見積もりでは重水素体を生成するのにもっとも速い反応はH_2CO+Dの系に見られるH-D置換反応である.しかし,一度重水素体が生成してもH原子との反応でD原子が再びH原子に入れ替わる反応(D_2CO+H→・・→H_2CO)も見られたことから,ホルムアルデヒドにおけるH-D置換反応が結果として重水素濃集過程になりうるかどうかを見極めるにはより定量的な実験が必要であることがわかった.

研究成果

• [雑誌論文] 星間塵表面反応によるメタノールの重水素濃集機構 (2006)
  • 著者名/発表者名: 長岡 明宏
  • 雑誌名: 日本惑星科学会誌 (印刷中)
• [雑誌論文] Dependence of the effective rate constants for the hydrogenation of CO on the temperature and composition of the surface (2006)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, N. et al.
  • 雑誌名: Planetary Space Science (印刷中)
• [雑誌論文] 星間塵表面反応による星間分子の重水素濃集メカニズム (2005)
  • 著者名/発表者名: 渡部直樹 他
  • 雑誌名: 日本惑星科学会誌 14 ページ: 175-182
  • NAID: 110003495112
• [雑誌論文] 小惑星および隕石の起源と進化における有機質星間塵の役割 (2005)
  • 著者名/発表者名: 香内 晃
  • 雑誌名: 岩石鉱物科学 34 ページ: 114-126
  • NAID: 10014350939
• [雑誌論文] Novel Routes for Diamond Formation in Interstellar Ices and Meteoritic Parent Bodies (2005)
  • 著者名/発表者名: Kouchi, A. et al.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal Letters 626
• [雑誌論文] H-D substitution in interstellar solid methanol : a key route for D enrichment (2005)
  • 著者名/発表者名: Nagaoka A. et al.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal Letters 624
• [雑誌論文] Observation of resonance structures in 4d photoionization of Eu^+ (2005)
  • 著者名/発表者名: Kojima, T.M. et al.
  • 雑誌名: Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomina 71-74 ページ: 144-144
• [雑誌論文] 低温表面反応実験で探る星間塵上での分子進化 (2005)
  • 著者名/発表者名: 渡部直樹, 香内 晃
  • 雑誌名: 日本物理学会誌 60 ページ: 39-39
  • NAID: 110002078649
• [雑誌論文] Hydrogenation of CO on pure solid CO and CO-H_2O mixed ice (2004)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, N, et al.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 616 ページ: 638-638
• [雑誌論文] Conversion of H_2CO to CH_3OH by reactions of cold atomic hydrogen on ice surfaces below 20 K (2004)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, N, et al.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 614 ページ: 1124-1124
• [雑誌論文] 星間塵表面反応による有機分子生成および重水素濃集機構 (2004)
  • 著者名/発表者名: 渡部直樹 他
  • 雑誌名: 日本惑星学会誌 遊星人 13 ページ: 226-226
  • NAID: 110003377888