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非晶質ケイ酸塩の“高温その場TEM観察”から探る初期太陽系の固体物質進化過程

研究課題

研究課題/領域番号 19K14776
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分17010:宇宙惑星科学関連
研究機関東北大学

研究代表者

松本 恵  東北大学, 理学研究科, 助教 (50725455)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019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 / 小惑星 / 熱変成 / 水質変成 / 非晶質ケイ酸塩 / その場観察 / 電子顕微鏡 / その場TEM観察 / 透過型電子顕微鏡 / 初期太陽系 / TEM
研究開始時の研究の概要

彗星塵や始原的隕石の観察から、太陽系天体の固体原材料となったダスト(固体微粒子)の多くは、Mg, Feに富むナノサイズの非晶質ケイ酸塩粒子であったことがわかってきている。本研究では、実際の彗星塵や始原的隕石中の非晶質ケイ酸塩およびその模擬粒子について、様々な温度条件下で“高温その場透過型電子顕微鏡(TEM)観察”を行い、加熱による変化過程を追跡する。その観察結果を熱変成の指標とし、天然の様々な彗星塵や始原的隕石について、熱履歴を見積もることで、初期太陽系における天体の固体原材料物質の進化過程を明らかにする。

研究成果の概要

本研究では、始原的隕石中に含まれる“非晶質ケイ酸塩物質”について電子顕微鏡観察を行い詳細な特徴を明らかにすると共に、それらの太陽系小天体内での加熱による進化を模擬した高温その場電子顕微鏡観察を実施した。これにより、加熱に伴い非晶質ケイ酸塩をもとにして、新たにケイ酸塩結晶が生成・成長する様子をナノスケールで明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、惑星の主要な固体原材料の一つとされる“非晶質ケイ酸塩粒子”に着目し、それらが初期太陽系内で集積し小天体を形成した当初の状態から、小天体内での加熱によりどのように進化したのかを高温その場電子顕微鏡観察を通して実験的に明らかにした。近年、太陽系小天体のサンプルリターンが次々に計画・実施され、小惑星や彗星の構成物質を直接調べることができるようになってきている。本研究の成果は、それら小天体物質の起源や熱履歴を解明する指標の一つとして用いることができる惑星科学的に重要な情報である。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Three-dimensional microstructure and mineralogy of a cosmic symplectite in the Acfer 094 carbonaceous chondrite: Implication for its origin2022

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Megumi、Tsuchiyama Akira、Miyake Akira、Ito Motoo、Matsuno Junya、Uesugi Kentaro、Takeuchi Akihisa、Kodama Yu、Yasutake Masahiro、Vaccaro Epifanio
    • 雑誌名

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      巻: 323 ページ: 220-241

    • DOI

      10.1016/j.gca.2022.02.024

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Water-susceptible primordial noble gas components in less-altered CR chondrites: A possible link to cometary materials2021

    • 著者名/発表者名
      Obase Tomoya、Nakashima Daisuke、Choi Jisu、Enokido Yuma、Matsumoto Megumi、Nakamura Tomoki
    • 雑誌名

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      巻: 312 ページ: 75-105

    • DOI

      10.1016/j.gca.2021.08.012

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] In-situ FE-SEM observation of the growth behaviors of Fe particles at magmatic temperatures2021

    • 著者名/発表者名
      Mayumi Mujin, Michihiko Nakamura, Megumi Matsumoto
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth

      巻: - ページ: 126043-126043

    • DOI

      10.1016/j.jcrysgro.2021.126043

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] MINERALOGICAL ANALYSIS OF VARIOUS LITHOLOGIES IN COARSE RYUGU SAMPLES USING TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY.2022

    • 著者名/発表者名
      M. Matsumoto, J. Matsuno, A. Tsuchiyama, T. Nakamura, Y. Enokido, et al.
    • 学会等名
      Lunar and Planetary Science Conference 2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 隕石中の氷の痕跡とその母天体進化2021

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Megumi
    • 学会等名
      天体の衝突物理の解明 (XVII) ~小天体進化における圧密過程の役割~
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Combined XRD-XCT-FIB-TEM analysis of experimentally heated Murchison CM chondrite2021

    • 著者名/発表者名
      M. Matsumoto, J. Matsuno, A. Tsuchiyama, Y. Fujioka, T. Nakamura, A. Miyake, M. Yasutake, S. Okumura, K. Uesugi, A. Takeuchi.
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Combined XRD-XCT-FIB-TEM analysis of experimentally heated Murchison CM chondrite2021

    • 著者名/発表者名
      Megumi Matsumoto, Junya Matsuno, Akira Tsuchiyama, Yuri Fujioka, Tokoki Nakamura, Akira Miyake, Masahiro Yasutake, Shota Okumura, Kentaro Uesugi, Akihisa Takeuchi
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2021
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Formation process of a multi-layered chondrule rim and a relationship of fine-grained rim and matrix in two LL chondrites2021

    • 著者名/発表者名
      Yukina Hashimoto, Tomoki Nakamura, Megumi Matsumoto
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2021
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 非加熱・実験加熱Murchison隕石の放射光X線CT2020

    • 著者名/発表者名
      松本恵、土`山明、安武正展、三宅亮、上杉健太朗、竹内晃久、中野司、中村智樹
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2020年年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Synchrotron radiation-based X-ray computed nanotomography of unheated and experimentally heated Murchison CM chondrite2020

    • 著者名/発表者名
      Megumi Matsumoto, Akira Tsuchiyama, Masahiro Yasutake, Akira Miyake, Kentaro Uesugi, Akihisa Takeuchi, Tsukasa Nakano, Tomoki Nakamura
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Ultra porous lithology, a fossil asteroidal ice, in carbonaceous chondrite Acfer 094: Implication for parent body formation by icy dust agglomeration2019

    • 著者名/発表者名
      松本恵、土`山明、中藤亜衣子、松野淳也、三宅亮、片岡章雅、伊藤元雄、富岡尚敬、兒玉優、上杉健太朗、竹内晃久、中野司、エピファニオ・バッカロ
    • 学会等名
      82nd annual meeting of the meteoritical society
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Acfer 094隕石中の宇宙シンプレクタイトのTEM観察2019

    • 著者名/発表者名
      松本恵、土`山明、三宅亮、富岡尚敬、伊藤元雄、兒玉優、松野淳也、安武正展、中藤亜衣子、上杉健太朗、竹内晃久、中野司、エピファニオ・バッカロ
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2019年年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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