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地球型惑星における水の起源と表層環境進化の解明:惑星海洋学の展開

研究課題

研究課題/領域番号 16J07403
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

研究代表者

小池 みずほ  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2017年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2016年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード原始惑星 / 火星 / 隕石 / 放射年代測定 / 水素同位体 / 二次イオン質量分析計 / 希ガス同位体 / 水素同位体比 / ウランー鉛年代 / 地球型惑星の水の起源 / 惑星表層環境進化 / 火星隕石 / ユークライト隕石 / メソシデライト隕石 / 希ガス同位体比
研究実績の概要

本研究の目的は、[A]惑星形成前の原始惑星の集積&破壊過程と、[B]惑星(特に、火星)の表層水散逸を明らかにすることである。[A][B]を合わせ、地球型惑星の環境変動と、水などの揮発性物質との関わりを包括的に議論する。平成29年度までに得られた主な研究成果は以下のとおりである。
[A]原始惑星の衝突進化史:小惑星ベスタなどを起源天体とする分化隕石は、地球形成前の、原始惑星が経験した天体衝突史、熱進化史を記録する。報告者は、二次イオン質量分析計(NanoSIMS)による局所分析法を開発、応用し、原始惑星由来の隕石の記録年代を調べた。これまでに、2つの隕石グループ(ユークライト、メソシデライト)を対象に、隕石中の特定鉱物の年代を明らかにし、原始惑星の天体衝突タイミングに制約を与えることに成功した。本成果の一部は既に国際学術誌に論文が掲載されている(Koike et al., 2017 GRL)他、報告者が筆頭論文を国際学術誌に投稿予定であり、数ヶ月以内の掲載が期待される。さらに、本成果を博士論文として纏めた結果、所属大学院・研究科から高く評価され、博士(理学)の認定と、研究奨励賞を授与された。
[B]火星の表層水散逸史:火星は、太古には液体表層水(海洋)が存在したとされ、かつての湿潤環境から乾燥寒冷環境へ大規模な環境変動を経験した惑星である。火星から水が失われる過程は、含水鉱物(アパタイト等)の水素同位体比として記録される。報告者は、NanoSIMSによる局所分析法を用いて、火星隕石中のアパタイトが記録する水素同位体比と年代を調べ、火星の表層水散逸に制約を与えた(Koike et al., 2014, 2016 GJ)。更に、火星隕石が保持する火星大気組成を、バルクの加熱・破砕分析にて調べた。本成果は報告者が主著論文を国際学術誌に報告予定であり、数ヶ月以内の掲載が期待される。

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Early trace of life from 3.95 Ga sedimentary rocks in Labrador, Canada2017

    • 著者名/発表者名
      Tashiro T., Ishida A., Hori M., Igisu M., Koike M., Takahata N., Sano Y., Komiya T.
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 549 号: 7673 ページ: 516-518

    • DOI

      10.1038/nature24019

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] U-Pb and Hf-W dating of young zircon in mesosiderite Asuka 8820232017

    • 著者名/発表者名
      Koike M., Sugiura N., Takahata N., Ishida A., and Sano Y.
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 44 号: 3 ページ: 1251-1259

    • DOI

      10.1002/2016gl071609

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Combined investigation of H isotopic compositions and U-Pb chronology of young Martian meteorite Larkman Nunatak 063192016

    • 著者名/発表者名
      Koike, M., Sano, Y., Takahata, N., Ishida, A., Sugiura, N. Anand, M.
    • 雑誌名

      GEOCHEMICAL JOURNAL

      巻: 50 号: 5 ページ: 363-377

    • DOI

      10.2343/geochemj.2.0424

    • NAID

      130005249750

    • ISSN
      0016-7002, 1880-5973
    • 年月日
      2016-09-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 火星の脱ガス進化史に関するレビュー2018

    • 著者名/発表者名
      小池みずほ
    • 学会等名
      第19回惑星圏研究会(基調講演)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Stepwise heating and vacuum crushing analyses of noble gases in Martian meteorites2017

    • 著者名/発表者名
      小池みずほ, 角野浩史, 佐野有司, 小嶋稔
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 発表場所
      幕張メッセ、千葉県 千葉市
    • 年月日
      2017-05-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Combined stepwise heating and vacuum crushing analyses of noble gases in shergottites2017

    • 著者名/発表者名
      Koike M., Sumino H., Sano Y. and Ozima M.
    • 学会等名
      48th Lunar and Planetary Science Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Noble gas records in martian meteorites2017

    • 著者名/発表者名
      Koike M., Sumino H., Sano Y. and Ozima M.
    • 学会等名
      27th Goldschmidt Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Stepwise heating and vacuum crushing analyses of noble gases in martian meteorites2017

    • 著者名/発表者名
      Koike M., Sumino H., Sano Y. and Ozima M.
    • 学会等名
      Developments In Noble Gas Understanding and Expertise (DINGUE 5)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Stepwise heating and vacuum crushing analyses of noble gases in martian meteorites2017

    • 著者名/発表者名
      小池みずほ, 角野浩史, 佐野有司, 小嶋稔
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 分化隕石リン酸塩鉱物の U-Pb 年代・希土類元素分析2017

    • 著者名/発表者名
      小池みずほ, 森田拓弥, 高畑直人, 佐野有司, 飯塚毅, 三河内岳
    • 学会等名
      日本地球化学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] U-Pb & Hf-W dating of young zircon in mesosiderite Asuka 882023.2016

    • 著者名/発表者名
      Koike M., Sugiura N., Takahata, N., Ishida A. and Sano Y.
    • 学会等名
      The 7th Symposium on Polar Science: 39th Antarctic Meteorites
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-11-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] シャーゴッタイト隕石の希ガス同位体分析2016

    • 著者名/発表者名
      小池みずほ, 角野浩史, 佐野有司, 小嶋稔
    • 学会等名
      日本質量分析学会同位体比部会
    • 発表場所
      秋田温泉さとみ、秋田県 秋田市
    • 年月日
      2016-11-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Water in the early differentiated asteroids: Insight from apatite in basaltic eucrites2016

    • 著者名/発表者名
      Koike M., Iizuka T., Takahata, N. and Sano Y.
    • 学会等名
      79th Annual Meeting of the Meteoritical Society
    • 発表場所
      Berlin, Germany
    • 年月日
      2016-08-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] In-situ U-Pb dating and hydrogen analyses of apatite in the basaltic eucrites2016

    • 著者名/発表者名
      小池みずほ, 飯塚毅, 高畑直人, 佐野有司
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 発表場所
      幕張メッセ、千葉県 千葉市
    • 年月日
      2016-05-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] Mizuho Koike personal website

    • URL

      https://sites.google.com/view/mizuhokoike/home

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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