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月岩石中カリ長石に含まれる窒素・水素同位体から解読する水惑星・地球の起源と進化

研究課題

研究課題/領域番号 17H02992
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 地球宇宙化学
研究機関茨城大学

研究代表者

橋爪 光  茨城大学, 理工学研究科(理学野), 教授 (90252577)

研究分担者 山中 千博  大阪大学, 理学研究科, 准教授 (10230509)
藤谷 渉  茨城大学, 理工学研究科(理学野), 准教授 (20755615)
掛川 武  東北大学, 理学研究科, 教授 (60250669)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2019年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2018年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2017年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
キーワード月岩石 / 揮発性元素 / アンモニア / イオン照射 / SIMS分析 / 月 / カリ長石 / SIMS / 月隕石 / 起源 / イオンインプランテーション / 岩石圏 / 窒素同位体 / 微小領域分析 / 炭素イオン
研究成果の概要

月隕石に含まれる10ミクロン大のカリ長石中のアンモニア態窒素質量分析を実現するために、二次イオン質量分析計(SIMS)を用いた分析技術を新規に開発した。カリ長石に人工的に炭素イオンを照射し、カリ長石中の窒素を人工的に二次イオンとして誘起させた。炭素イオン照射した月隕石のSIMS分析で得られた窒素定量指標は、窒素量が既知のカリ長石標準試料と概ね同じ値であった。このことより、測定した月隕石中のカリ長石には50-100 ppmの窒素が含まれることが推察された。月岩石中の全岩窒素濃度はせいぜい1ppmであることが知られており、カリ長石には約100倍窒素が濃集している新しい知見が得られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

月岩石中に含まれる窒素を始めとした揮発性元素の起源と進化の理解は、月だけではなく地球の揮発性元素の様子、ひいては、地球が水惑星となった過程を正しく把握するための鍵だと目されている。今回、微小な造岩鉱物に濃集した窒素の起源を紐解くための基礎技術の開発に成功し、月岩石中の揮発性元素の起源を紐解く新たな突破口が確立された。

報告書

(4件)
  • 2020 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1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] 月面に供給される揮発性物質とその起源2019

    • 著者名/発表者名
      橋爪 光
    • 雑誌名

      日本惑星科学会誌遊星人

      巻: 28 ページ: 6-13

    • NAID

      130007691183

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 月内部に存在する揮発性成分2019

    • 著者名/発表者名
      鹿山雅裕, 橋爪 光
    • 雑誌名

      日本惑星科学会誌遊星人

      巻: 28 ページ: 24-33

    • NAID

      130007691185

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microbial nitrogen cycle enhanced by continental input recorded in the Gunflint Formation2017

    • 著者名/発表者名
      Ishida A., Hashizume K., and Kakegawa T.
    • 雑誌名

      Geoch. Perspec. Letters

      巻: 4 ページ: 13-18

    • DOI

      10.7185/geochemlet.1729

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 窒素・炭素の親鉄性 - コンドライト隕石と地球組成の差を読み解く鍵2020

    • 著者名/発表者名
      橋爪 光
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2020年大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Supplies and Storage of Volatiles on Moon2018

    • 著者名/発表者名
      HASHIZUME, K
    • 学会等名
      New Views of the Moon 2
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 月の科学探査意義2018

    • 著者名/発表者名
      橋爪 光
    • 学会等名
      第62回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 月の水2018

    • 著者名/発表者名
      橋爪 光
    • 学会等名
      第19回惑星圏研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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