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隕石中の炭酸塩の微小領域分析から探る始原的有機物の同位体組成とその起源

研究課題

研究課題/領域番号 16K17838
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 地球宇宙化学
研究機関茨城大学

研究代表者

藤谷 渉  茨城大学, 理工学研究科(理学野), 准教授 (20755615)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード炭素質コンドライト / 炭酸塩鉱物 / 酸素同位体比 / 炭素同位体比 / 始原的隕石 / 水質変成作用 / マンガン・クロム年代測定 / 隕石 / 炭酸塩 / 有機物 / 水質変成
研究成果の概要

始原的な隕石である炭素質コンドライトに含まれる炭酸塩鉱物の酸素・炭素同位体比を分析した。二次イオン質量分析計を用いて、炭酸塩鉱物における粒子内の同位体比の不均質性を数マイクロメートルの空間分解能で調べた。その結果、酸素同位体比は粒子内で大きく変動するものの、炭素同位体比はほとんど一定であることがわかった。酸素同位体比は炭酸塩鉱物が水から析出する過程における水と岩石との相互作用(水質変成作用)を反映する一方で、炭素同位体比は隕石母天体に集積した有機物および固体二酸化炭素の混合比を反映していることが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、微小領域の同位体比を測定する手法を駆使して、炭酸塩粒子内では炭素同位体比の変動は小さいが、粒子間の変動は大きいことを見出した。これは溶存炭素の炭素同位体比が空間的に不均質であったが、炭酸塩鉱物の形成中には変化しなかったことを示している。その空間的不均質は、炭素-13に富む成分と乏しい成分という、同位体比の異なる二つの成分が隕石の母天体中で不完全に混合していたことを示唆する。炭素-13に富む成分は隕石母天体に集積した固体二酸化炭素である可能性が高い。本研究は、隕石の母天体に含まれる固体二酸化炭素の存在量を推定することで、母天体が形成した当時の温度環境を制約できる可能性を切り拓いた。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 5件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 10件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Carbon isotopic evolution of aqueous fluids in CM chondrites: Clues from in-situ isotope analyses within calcite grains in Yamato-7911982020

    • 著者名/発表者名
      Fujiya Wataru、Aoki Yuto、Ushikubo Takayuki、Hashizume Ko、Yamaguchi Akira
    • 雑誌名

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      巻: 274 ページ: 246-260

    • DOI

      10.1016/j.gca.2020.02.003

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Migration of D-type asteroids from the outer solar system inferred from carbonate in meteorites.2019

    • 著者名/発表者名
      Fujiya, W., Hoppe, P., Ushikubo, T., Fukuda, K., Lindgren, P., Lee, M. R., Koike, M., Shirai, K., and Sano, Y.
    • 雑誌名

      Nature Astronomy

      巻: 3 号: 10 ページ: 910-915

    • DOI

      10.1038/s41550-019-0801-4

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Migration of D-type asteroids from the outer solar system inferred from carbonate in meteorites2019

    • 著者名/発表者名
      Wataru Fujiya、Peter Hoppe、Takayuki Ushikubo、Kohei Fukuda、Paula Lindgren、Martin R. Lee、Mizuho Koike、Kotaro Shirai、Yuji Sano
    • 雑誌名

      Nature Astronomy

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Beryllium-boron relative sensitivity factors for melilitic glasses measured with a NanoSIMS ion microprobe2018

    • 著者名/発表者名
      Fukuda Kohei、Fujiya Wataru、Hiyagon Hajime、Makino Yoshiki、Sugiura Naoji、Takahata Naoto、Hirata Takafumi、Sano Yuji
    • 雑誌名

      GEOCHEMICAL JOURNAL

      巻: 52 号: 3 ページ: 255-262

    • DOI

      10.2343/geochemj.2.0510

    • NAID

      130007379061

    • ISSN
      0016-7002, 1880-5973
    • 年月日
      2018-05-30
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Oxygen isotopic ratios of primordial water in carbonaceous chondrites2018

    • 著者名/発表者名
      Wataru Fujiya
    • 雑誌名

      Earth and Planetary Science Letters

      巻: 481 ページ: 264-272

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2017.10.046

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 隕石に見られる水質変成作用の年代学と母天体内での物質進化2017

    • 著者名/発表者名
      藤谷渉
    • 雑誌名

      地球化学

      巻: 51 号: 1 ページ: 1-14

    • DOI

      10.14934/chikyukagaku.51.1

    • NAID

      130005531002

    • ISSN
      0386-4073, 2188-5923
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Boron abundances and isotopic ratios of olivine grains on Itokawa returned by the Hayabusa spacecraft.2016

    • 著者名/発表者名
      Fujiya W., Hoppe P., and Ott U.
    • 雑誌名

      Meteoritics & Planetary Science

      巻: 51 号: 9 ページ: 1721-1729

    • DOI

      10.1111/maps.12686

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] エポックメイキングな隕石たち(その8): タギシュ・レイク隕石~D型小惑星由来の隕石~2016

    • 著者名/発表者名
      藤谷渉
    • 雑誌名

      日本惑星科学会誌「遊・星・人」

      巻: 25 ページ: 90-93

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 小惑星の揮発性物質存在量2019

    • 著者名/発表者名
      藤谷渉
    • 学会等名
      2019年度日本地球化学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Yamato 791198 CMコンドライト中の炭酸塩鉱物粒子内における酸素・炭素同位体比の不均一性と水質変成過程での同位体比の変化2019

    • 著者名/発表者名
      藤谷渉、青木佑斗、牛久保孝行、橋爪光
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Evolution of Fluid Composition Inferred from Calcite in the Yamato 791198 CM Chondrite.2019

    • 著者名/発表者名
      Fujiya W., Aoki Y., Ushikubo Y., and Hashizume K.
    • 学会等名
      50th Lunar and Planetary Science Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 炭素質コンドライト中の炭酸塩鉱物から制約する小惑星中の氷の組成2018

    • 著者名/発表者名
      藤谷渉,ホッペペーター,福田航平,リンドグレンパウラ,リーマーティン,小池みずほ,白井厚太朗,佐野有司
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Carbon isotopic ratios of carbonate in CM chondrites and the Tagish Lake meteorite2018

    • 著者名/発表者名
      Wataru Fujiya, Peter Hoppe, Kohei Fukuda, Paula Lindgren, Martin R. Lee, Mizuho Koike, Kotaro Shirai, Yuji Sano
    • 学会等名
      49th Lunar and Planetary Science Conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Carbon isotopic ratios of calcite grains in the LAP 031166 CM chondrite: Implications for possible link between CM and cometary ices2017

    • 著者名/発表者名
      Wataru Fujiya, Kohei Fukuda, Paula Lindgren, Martin R. Lee, Mizuho Koike, Yuji Sano
    • 学会等名
      Hayabusa 2017: Symposium of the Solar System Materials
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CMコンドライト中の始原水の酸素同位体比2017

    • 著者名/発表者名
      藤谷渉
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Primitive meteorites with abundant water.2017

    • 著者名/発表者名
      Fujiya W.
    • 学会等名
      JSPS Core-to-Core Program “Planet2” Symposium 2017
    • 発表場所
      Nice, France
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] How can we know the initial properties of Ryugu? Clues from oxygen isotopes and carbonate minerals.2016

    • 著者名/発表者名
      Fujiya W.
    • 学会等名
      Hayabusa 2: The 1st meeting of multi-scale asteroid science group
    • 発表場所
      Sagamihara, Japan
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Solar wind boron in ilmenite grains from lunar soil 71501.2016

    • 著者名/発表者名
      Fujiya W., Bochsler P., Wieler R., Hoppe P., and Ott U.
    • 学会等名
      78th Annual Meteoritical Society Meeting
    • 発表場所
      Berlin, Germany
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fluid flow in small bodies induced by hydrogen gas pressure.2016

    • 著者名/発表者名
      Fujiya W.
    • 学会等名
      Goldschmidt 2016
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Current status and future prospect of isotope cosmochemistry and mass spectrometry.2016

    • 著者名/発表者名
      Fujiya W.
    • 学会等名
      Pre-Forum Meeting on Future Cosmochemistry for the JSPS “Science in Japan Forum 2016
    • 発表場所
      Washington D.C., USA
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Fluid flow in hydrous asteroids induced by H2 gas pressure.2016

    • 著者名/発表者名
      Fujiya W.
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2016
    • 発表場所
      Chiba, Japan
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 水質変成の年代学と物質進化2016

    • 著者名/発表者名
      藤谷渉
    • 学会等名
      衝突研究会2016
    • 発表場所
      兵庫
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] プレソーラー炭化ケイ素粒子の硫黄同意体組成、元素存在度2016

    • 著者名/発表者名
      藤谷渉
    • 学会等名
      「プレソーラー粒子から探る星間ダストの進化と太陽系の起源」研究会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Nogoya CMコンドライトに含まれるカルサイトの酸素・炭素同位体比2016

    • 著者名/発表者名
      藤谷渉,福田航平,小池みずほ,石田章純,佐野有司
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 発表場所
      千場
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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