太陽系初期における含水天体の進化：始原的隕石と彗星ダストからの検証

• 研究課題/領域番号: 16K05603
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 岩石・鉱物・鉱床学
• 研究機関: 総合研究大学院大学
• 研究代表者: 小松 睦美 総合研究大学院大学, 教育開発センター, 助教 (50609732)
• 研究期間 (年度): 2016-10-21 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2016年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: 原始太陽系 / 炭素質コンドライト / 水質変成 / 難揮発性包有物 / 小惑星 / 隕石 / 太陽系 / 惑星起源・進化 / 始原隕石 / はやぶさ2

研究成果の概要

本研究では、原始太陽系でのガスから固体への凝縮過程・始原的小惑星集積および進化を理解するため、始原的隕石の水質変成・加熱履歴の詳細な条件に制約を与えることを目的とした。隕石種の中で最も始原的なCRコンドライト隕石に着目し系統的な評価を行った結果、水質変成の程度は軽度であるものの、その度合いは幅広いことを示した。また、CR天体は母天体加熱を殆ど経験しておらず、太陽系星雲での凝縮過程から集積時の情報が良く保存されていることが分かった。一つのCR隕石中には太陽近傍で凝縮過程を経て形成された酸素同位体異常を持つシリカ結晶が含まれており、原始太陽系星雲において非平衡凝縮が生じていたことを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、原始太陽系での凝縮過程から始原的小惑星の進化を理解するため、始原的隕石の水質変成・加熱履歴を詳細な条件を明らかにすることを目的とした。始原的小惑星は、原始太陽系星雲内の固体物質の形成過程から、始原的小惑星の集積過程と初期の母天体活動を保存する重要な物質である。また、始原的小惑星には水や有機物が多く含まれており、その進化を明らかにすることは、原始地球の海や生命の起源を理解するという意味でも大きな社会的意義を持つ。また本研究は「はやぶさ２」探査とも連携しており、今後「はやぶさ２」探査の帰還試料分析と本研究を発展させることで、原始太陽系での物質進化の詳細が解明されることが期待される。

研究成果

• [国際共同研究] University of Hawaii at Manoa/NASA Johnson Space Center(米国)
• [国際共同研究] University of Hawaii/Harvard University/NASA Johnson Space Center(米国)
• [国際共同研究] NASA Johnson Spance Center/University of Hawaii(米国)
• [国際共同研究] NASA Johnson Space Center/University of Hawaii(米国)
• [雑誌論文] First evidence for silica condensation within the solar protoplanetary disk (2018)
  • 著者名/発表者名: Komatsu Mutsumi、Fagan Timothy J.、Krot Alexander N.、Nagashima Kazuhide、Petaev Michail I.、Kimura Makoto、Yamaguchi Akira
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences 巻: 115 号: 29 ページ: 7497-7502
  • DOI: 10.1073/pnas.1722265115
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] NIRS3: the near infrared spectrometer on Hayabusa2 (2017)
  • 著者名/発表者名: Iwata, T., Kitazato, K., Abe, M., Ohtake, M., Arai, T., Arai, T., Hirata, N., Hiroi, T., Honda, C., Imae, N., Komatsu, M., Matsunaga, T., Matsuoka, M., Matsuura, S., Nakamura, T., Nakato, A., Nakauchi, Y., Osawa, T., Senshu, H., Takagi, Y., Tsumura, K., Takato, N., Watanabe, S., Barucci, M. A., Palomba, E., Ozaki, M.
  • 雑誌名: Space Science Reviews 巻: 印刷中 号: 1-4 ページ: 317-337
  • DOI: 10.1007/s11214-017-0341-0
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] An evaluation method of reflectance spectra to be obtained by Hayabusa2 Near-Infrared Spectrometer (NIRS3) based on laboratory measurements of carbonaceous chondrites (2017)
  • 著者名/発表者名: Matsuoka Moe、Nakamura Tomoki、Osawa Takahito、Iwata Takahiro、Kitazato Kohei、Abe Masanao、Nakauchi Yusuke、Arai Takehiko、Komatsu Mutsumi、Hiroi Takahiro、Imae Naoya、Yamaguchi Akira、Kojima Hideyasu
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 69 号: 1 ページ: 120-120
  • DOI: 10.1186/s40623-017-0705-4
  • NAID: 120006472642
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] エポックメイキングな隕石たち その10 Y-81020～極めて始原的な日本の南極産隕石～ (2016)
  • 著者名/発表者名: 小松睦美
  • 雑誌名: 日本惑星科学会誌 巻: 25 ページ: 8-12
  • NAID: 130005313138
  • 査読あり
• [学会発表] Petrology of Chondrule Rims in Yamato-791498 and Asuka-881828, The Least-altered CR Chondrites in The Japanese NIPR Collection. (2020)
  • 著者名/発表者名: M. Komatsu, T. J. Fagan, A. Yamaguchi, M. Kimura, M. Yasutake, T. Mikouchi and M. E. Zolensky
  • 学会等名: 51st Lunar and Planetary Science Conference
  • 国際学会
• [学会発表] ULTRA-REFRACTORY CAI IN A LOW-CA PYROXENE- AND SILICA-BEARING AMOEBOID OLIVINE AGGREGATE IN A CR CHONDRITE: FORMATION BY GAS-SOLID CONDENSATION OVER A WIDE TEMPERATURE RANGE. M. Komatsu1,2, T. J. Fagan2, A. N. Krot3, K. Nagashima3, M. I. Petaev4, M. (2019)
  • 著者名/発表者名: M. Komatsu, T. J. Fagan, A. N. Krot, K. Nagashima, M. I. Petaev, M. Kimura, and A. Yamaguchi
  • 学会等名: 82nd Annual Meeting of The Meteoritical Society
  • 国際学会
• [学会発表] Ryuseito: The Japanese Swords Made from Shirahagi Iron Meteorite. (2019)
  • 著者名/発表者名: M. Komatsu, A. Yamaguchi, M. Ito, S. Yoneda, T. Saito, T. Ohgane, T. Hayashi, M. Sakamoto, T. Mikouchi.
  • 学会等名: 82nd Annual Meeting of The Meteoritical Society
  • 国際学会
• [学会発表] Y-791498 and A-881828: The least-altered CR chondrites in the NIPR Antarctic meteorite collection. (2019)
  • 著者名/発表者名: M. Komatsu, T. J. Fagan, A. Yamaguchi, M. Kimura, M. Yasutake, T. Mikouchi, and M. E. Zolensky
  • 学会等名: The Tenth Symposium on Polar Science
  • 国際学会
• [学会発表] Examination of Silica Polymorphs in the CR Chondrites (2019)
  • 著者名/発表者名: Mutsumi Komatsu
  • 学会等名: 50th Lunar and Planetary Science Conference,
  • 国際学会
• [学会発表] Primary mineralogy and secondary alteration characteristics observed in Antarctic CR chondrites (2018)
  • 著者名/発表者名: Mutsumi Komatsu
  • 学会等名: The Ninth Symposium on Polar Science
  • 国際学会
• [学会発表] Ulltra-Refractory Ca-Al-rich Inclusion in an AOA in CR Chondrite Y793261. (2017)
  • 著者名/発表者名: Komatsu M.
  • 学会等名: The 48th Lunar and Planetary Science Conference
  • 発表場所: Woodlands, TX, USA
  • 年月日: 2017-03-20
  • 国際学会
• [学会発表] Petrology of amoeboid olivine aggregates in Antarctic CR chondrites: Evidence for aqueous alteration and shock metamorphism. (2017)
  • 著者名/発表者名: Mutsumi Komatsu
  • 学会等名: The Eighth Symposium on Polar Science
  • 国際学会
• [学会発表] Amoeboid Olivine Aggregates in Antarctic CR Chondrites: Petrologic Variations Among CR Chondrites (2017)
  • 著者名/発表者名: Mutsumi Komatsu
  • 学会等名: Mutsumi Komatsu
  • 国際学会
• [学会発表] A Unique Ultra-refractory Inclusion-bearing AOA from Y-793261 (2016)
  • 著者名/発表者名: Komatsu M.
  • 学会等名: The Seventh Symposium for Polar Science
  • 発表場所: 東京・立川
  • 年月日: 2016-11-29
  • 国際学会